Астрономы нашли первые звезды во Вселенной
Астрономы объявили о кандидате на первое поколение звезд во Вселенной. Просматривая наблюдения самых ранних известных галактик, они отметили одну маленькую карликовую галактику, GLIMPSE-16043. В отличие от каждой галактики, которую мы наблюдали ранее, она не несет никаких признаков переработанного звездного материала.
Астрономы выдвинули теорию о существовании этого первого поколения звезд, которые образовались не из пепла своих предков, а из первобытного водорода и гелия. Многие кандидаты ранее уже появлялись, но ни один не получил народной поддержки. GLIMPSE-16043, однако, может иметь то, что требуется, чтобы выдержать испытание временем.
Звезды «Населения III»
Большой взрыв создал только четыре элемента: водород, гелий и крошечные количества лития и бериллия. Ни кислорода, ни железа, ни углерода. Короче говоря, ни одного из элементов, которые составляют наш твердый, динамичный мир.
Они появились лишь намного позже, когда первые звезды погибли в результате мощных взрывов, называемых сверхновыми. Глубоко в печи их ядер они выковали все элементы до железа. Их сверхновые выбросили эти элементы в межзвездное пространство, засеяв газ металлами, которые проложат свой путь в следующее поколение звезд. (Астрономы называют любой атом тяжелее гелия металлом, предположительно потому, что они хотят ввергнуть химиков в слепую ярость.)
Когда ранние астрономы наблюдали Млечный Путь, они обнаружили, что это второе поколение звезд скрывается в древнем центре галактики и на дальних краях. Они назвали их звездами населения II, чтобы отличить их от гораздо более металлических, знакомых звезд населения I, которые составляют Млечный Путь. К ним относится наше Солнце.
К тому времени, когда астрономы пришли к теории существования еще более раннего поколения звезд, было установлено соглашение об именах. Первыми звездами во Вселенной являются население III.
Галактика только водорода и гелия
Люди не могут существовать без металлов. Планеты не могут существовать без металлов. Даже пылевые зерна, которые плавают в межзвездном пространстве, не могут существовать без металлов. Без металлов существуют только облака газа и звезды.
Именно в этом и состоит возможный кандидат на звезды III популяции, карликовая галактика, которая появилась всего через 900 миллионов лет после Большого взрыва. GLIMPSE-16043 виден нам только потому, что он находится за гораздо большей, гораздо более близкой галактикой. Гравитация этой галактики на переднем плане увеличивает свет GLIMPSE-16043 и направляет его к нам. Космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) превосходит фотографирование этих «гравитационно линзированных» галактик.
Больше в науке
Команда, которая идентифицировала GLIMPSE-16043, исследовала тысячи линзированных галактик, наблюдаемых с JWST. GLIMPSE-16043 была единственной, которая соответствовала их критериям. Водород делает галактики краснее, поэтому для идентификации галактик, в которых доминирует водород, команда ограничила их поиск галактиками, которые кажутся ярче при фотографировании через красный фильтр.
Затем они использовали яркость галактики под разными цветными фильтрами для расчета ее возраста. Они сохранили только галактики с водородным доминированием, которые датировались от 700 миллионов до 1,2 миллиарда лет после Большого взрыва. Именно тогда существовали бы звезды населения III.
GLIMPSE-16043 прошла эти испытания с летящими цветами. Примерно через 900 миллионов лет после Большого взрыва, кажется, почти нет металлов. Когда мы смотрим на эту крошечную точку на пиксельном изображении, мы можем смотреть на некоторые из первых звезд во Вселенной.
Подтверждать это будет сложно. Карликовая галактика очень слабая, и JWST, вероятно, недостаточно чувствителен, чтобы делать что-то, кроме изображения в разных цветовых фильтрах. Эти фильтры эквивалентны тому, чтобы выкладывать гигантские ведра под дождем, чтобы поймать всю воду, которую вы можете. Они упускают мелкие детали в каждой капле дождя, которые бы выявили присутствие или отсутствие металлов.
Если эта галактика действительно состоит из звезд населения III, то это, вероятно, один из последних отставших от той эпохи. Возможно, нам придется подождать лучшего ведра, чтобы подтвердить природу GLIMPSE-16043. К счастью, галактика никуда не денется.
