Астрофізики знайшли далекі газові хмари з «осколками» перших зірок Всесвіту.
Міжнародна група дослідників за допомогою Дуже великого телескопа (VLT) Європейської південної обсерваторії вперше спостерігала сліди вибуху зірок першого покоління. Дослідники ідентифікували три далеких газових хмари. Аналіз їх хімічного складу відповідає теоретичним моделям.
Щоб виявити і вивчити далекі газові хмари, астрофізики використовували квазари — дуже яскраві джерела, що живляться надмасивними чорними дірами в центрах далеких галактик. Коли світло від квазара проходить через газові хмари, різні хімічні елементи в ньому залишають свої «відбитки».
Щоб знайти ці сліди, дослідники проаналізували дані про декілька квазарів, зібрані за допомогою інструменту X-shooter, встановленому на VLT. X-shooter розділяє світло на надзвичайно широкий діапазон довжин хвиль або кольорів, що робить його унікальним інструментом для ідентифікації безлічі різних хімічних елементів в цих далеких хмарах.
Зміни в спектрі світла від квазара, який проходить через молекулярне хмара. ілюстрація: ESO / L. Cal?ada
На знімках телескопа дослідники виявили три дуже далеких газових хмари, які спостерігалися, коли вік Всесвіту становив від 10 до 15% від її нинішнього віку. Аналіз хімічного складу показав наявність вуглецю, кисню і магнію і відносно невелику кількість заліза. Саме такими ознаками повинні володіти наслідки перших зоряних вибухів.
Аналогічний хімічний склад спостерігався у багатьох старих зірок в нашій галактиці, які дослідники вважають зірками другого покоління, сформованими з «попелу» перших зірок. Газові хмари — такий попіл в ранньому Всесвіті, вони додають відсутню частину історії Всесвіту.
Дослідники вважають, що перші зірок, які сформувалися у Всесвіті, сильно відрізнялися від тих, що ми бачимо сьогодні. Вони з’явилися близько 13,5 млрд років тому, містили тільки водень і гелій, найпростіші хімічні елементи в природі. Ці зірки були в десятки або сотні разів більш масивними, ніж Сонце, і швидко загинули в результаті потужних вибухах наднових, збагативши навколишній газ важчими елементами. Пізніші покоління зірок народилися з цього збагаченого газу.