Возможно, мы обнаружили удивительно близкое скопление первичных звезд

Возможно, мы наконец увидели первое поколение звезд. Астрономы десятилетиями искали этих первобытных чудовищ, называемых звездами популяции III. Теперь они нашли, возможно, самого многообещающего кандидата.

Звезды населения III Ожидается, что они будут сильно отличаться от современных звезд, или звезд Населения I. Они могли образоваться из чистого водорода и гелия до того, как более тяжелые элементы были распространены по Вселенной сверхновыми и мощными звездными ветрами. Ожидается, что они будут больше и горячее, чем современные звезды.

Это именно то, что Эли Висбал из Университета Толедо в Огайо и его коллеги обнаружили это, когда они проводили подробный анализ предыдущих наблюдений космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) далекой галактики под названием LAP1-B. Его красное смещение (число, которое астрономы используют для измерения расстояния) составляет 6,6, что означает, что мы видим LAP1-B таким, каким он был примерно через 800 миллионов лет после Большого взрыва. Это так далеко, что единственная причина, по которой мы вообще могли его обнаружить, заключается в том, что его свет был усилен более близким скоплением галактик в процессе, называемом гравитационное линзирование.

«Их должно быть множество и тонны по всей наблюдаемой Вселенной, но мы можем смотреть только под фонарный столб этого скопления, которое усиливает свет», — говорит Висбал. Когда он и его команда подсчитали, сколько звездных скоплений населения III мы должны найти на этом красном смещении, они обнаружили, что оно должно быть около одного – именно это они и увидели. «Наша оценка численности полностью согласуется с [the previous research team] нашли тот, где они это сделали», — говорит он.

Еще один аргумент в пользу LAP1-B заключается в том, что у него, кажется, достаточно звезд, чтобы их масса в несколько тысяч раз превышала массу Солнца. Другие кандидаты в галактики Населения III, как правило, имеют гораздо более высокие звездные массы, что противоречит моделированию того, как кластеры формируются звезды Населения III. «На данный момент это лучший кандидат», — говорит Висбал.

Ожидается, что большинство звезд населения III жили и умерли примерно через 100–400 миллионов лет после Большого взрыва, после чего их было бы достаточно. тяжелые элементы в космосе образовывать звезды, более похожие на те, которые мы видим сегодня. «Этот объект соответствует многим критериям, но я немного скептически отношусь к этому, потому что эти звезды уже поздно появляются, и могут быть альтернативы, которые также могут выполнить эту работу», — говорит Ральф Клессен в Гейдельбергском университете в Германии. «Было бы очень интересно увидеть звездное скопление Населения III, но статистически это, безусловно, было бы исключением».

Однако вполне возможно, что карманы чистого водорода и гелия смогут выжить дольше и позже сформировать звезды населения III, говорит Висбал.

«LAP-B1 — чрезвычайно интересный кандидат, но он еще далек от тех четких и однозначных сигнатур, которые мы ожидаем для чистого обнаружения популяции III», — говорит Роберто Майолино в Кембриджском университете. «[For these to be Population III stars]это должно быть чрезвычайно удачное сочетание различных факторов, каждый из которых чрезвычайно редок сам по себе, и гораздо реже, когда им приходится происходить вместе». Потребуются более глубокие наблюдения и более детальное моделирование, чтобы точно выяснить, является ли LAP1-B первым случаем, когда мы увидели эти странные звезды.

Это важно, потому что понимание звезд населения III имеет решающее значение для выяснения того, как и когда образовались первые тяжелые элементы. «Они могут рассказать нам, как химия Вселенной эволюционировала от просто водорода и гелия до всей крутой химии, жизни и всего, что мы имеем во Вселенной сегодня», — говорит Висбал. Звезды населения III были первыми строительными блоками той сложности, которая окружает нас сейчас.