Астрономи зафіксували найпереконливіші докази існування першого покоління зірок у Всесвіті

Астрономи за допомогою космічного телескопа James Webb зафіксували найпереконливіші на сьогодні докази існування першого покоління зірок у Всесвіті — так званих зірок Популяції III. Їхні можливі сліди виявлено у далекій галактиці GS 3073, світло від якої походить із часу, коли після Великого вибуху минув лише приблизно один мільярд років.

Під час спектрального аналізу цієї галактики дослідники виявили незвично високе співвідношення азоту до кисню — N/O = 0.46. Такі пропорції не можуть утворитися внаслідок відомих зоряних процесів чи вибухів наднових, що вказує на існування надмасивних зірок із масою від 1 000 до 10 000 мас Сонця. Вони формувалися в умовах, коли у Всесвіті ще не було важких елементів, а отже, могли виникати лише з водню, гелію та незначної кількості літію.

Через відсутність металів газові хмари не охолоджувалися достатньо швидко, тому такі зорі досягали гігантських розмірів, жили всього кілька мільйонів років і завершували існування потужними вибухами або колапсом у чорні діри. Саме ці процеси могли сприяти формуванню перших галактик і розсіюванню у космосі важчих елементів.

Знімок моделі, що свідчить про те, що хімічний дисбаланс у віддаленій галактиці спричинений вибухами гігантських зірок. Джерело зображення: Nan­dal et al

Провідний автор дослідження, Девеш Нандал з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики, пояснив, що хімічні співвідношення у GS 3073 діють як «космічні відбитки пальців». За його словами, подібну кількість азоту можуть утворити лише первинні зорі, у тисячі разів масивніші за Сонце. Професор Деніел Вейлен з Університету Портсмута додав, що це відкриття підтверджує давні припущення про існування таких об’єктів на ранніх етапах еволюції Всесвіту.

Науковці планують продовжити пошук схожих галактик із надвисоким вмістом азоту, аби детальніше вивчити період так званого «зоряного світанку», коли запалилися перші зорі. Результати дослідження опубліковано в журналі The Astro­phys­i­cal Jour­nal Let­ters.