Астрономы впервые распознали следы «звезд-монстров», возникших в начале Вселенной
Международная группа астрономов из Университета Портсмута и Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики сообщила, что с помощью телескопа «Джеймс Уэбб» удалось обнаружить химические следы сверхмассивных звёзд, существовавших в ранней Вселенной. Эти гиганты, масса которых могла превышать солнечную в тысячи раз, помогают объяснить, как спустя меньше чем миллиард лет после Большого взрыва появились сверхмассивные чёрные дыры.
Первые сотни миллионов лет космос оставался в состоянии так называемых «тёмных веков», когда в основном состоял из водорода и гелия. Тогда же начинали формироваться первые звёзды, включая крайне редкие сверхмассивные объекты, существование которых ранее предполагали лишь теоретически.
Долгое время астрономы пытались понять, каким образом квазары — сверхяркие объекты, питаемые огромными чёрными дырами — успели возникнуть так рано. Обычные звёзды не могли обеспечить столь быстрый рост таких массивных объектов.
Прорыв произошёл при изучении галактики GS 3073. Учёные обнаружили в её составе необычно высокое отношение азота к кислороду — 0,46. Подобную химию не способна создать ни одна известная звезда или тип взрыва. Исследователи пришли к выводу, что такие показатели могут быть связаны только с первичными сверхмассивными звёздами.
В моделях, охватывающих диапазон масс от 1000 до 10 000 солнц, учёные показали, что в недрах таких звёзд действовал особый процесс. Углерод, образующийся в ядре при слиянии гелия, попадал в более внешние слои, где шло горение водорода. Здесь запускался C–N–O цикл, генерирующий огромные количества азота, который затем конвекцией распределялся по всему объёму звезды и выбрасывался в космическое пространство.
Существовали такие объекты недолго — около 250 тысяч лет. Затем они коллапсировали напрямую в чёрные дыры массой в тысячи солнц, не взрываясь сверхновыми. В центре GS 3073 сегодня наблюдается активная чёрная дыра, и возможно, она образовалась именно таким образом.
Это открытие стало первым сильным подтверждением существования «звёзд-монстров» и помогает лучше понять, как в ранней Вселенной зарождались сверхмассивные чёрные дыры.
Источник: TechInsider
Рекомендуем также:
