Астрономы уже давно предполагали, что во Вселенной существуют поколения звёзд, известных как популяция III, которые были созданы из изначального материала Большого взрыва.
Все тяжёлые химические элементы, необходимые для жизни, в том числе кислород, азот, углерод и железо, были порождены именно этими звёздами. То есть первые светила, согласно теориям, сформировались из "дозвёздных" элементов, а именно водорода, гелия и небольших количеств лития, а также, вероятно, бериллия.
Эти массивные, яркие, ранее существовавшие лишь в гипотезах объекты стали "создателями" первых тяжёлых элементов в истории, необходимых для формирования следующих поколений звёзд и планет. Последние окружают нас сегодня и породили жизнь такой, какой мы её знаем.
Недавно астрономы обнаружили галактику, которая может быть домом старейших звёзд.
Эта галактика ― самая яркая из известных на настоящий момент далёких галактик. Она получила название CR7 (расшифровывается как Cosmos Redshift 7). Причём португальские астрономы назвали объект также в честь известного футболиста Криштиану Роналду (аббревиатуру можно также трактовать как его инициалы и игровой номер).
Учёные предположили, что звёзды популяции III были огромными, в несколько сотен или даже тысяч раз массивнее нашего Солнца. Они ярко "пылали" и быстро умирали, взрываясь как сверхновые всего через два миллиона лет. Но до сих пор физические доказательства их существования не были обнаружены.
Однако изучение CR7, расположенной на расстоянии в 11,3 миллиарда световых лет от нас, дало исследователям дополнительные поводы для раздумий.
Инструменты "Очень большого телескопа" X-shooter и SINFONI позволили обнаружить интенсивное излучение ионизированного гелия в CR7. Хотя гелий является основным компонентом звёзд, его достаточно трудно выявить, если звёзды не являются невероятно горячими (это, в свою очередь, указывает на их огромный размер).
Этого факта самого по себе недостаточно, чтобы доказать принадлежность звёзд к первому поколению. Однако позднее астрономам также не удалось обнаружить в спектрах светил каких бы то ни было других, более тяжёлых, элементов. То есть команда обнаружила первое весомое доказательство того, что скопления звёзд в этой галактике ранней Вселенной выбрасывают ионизированный газ.
"Открытие сразу же превзошло наши ожидания, – рассказывает Собрал. – Во-первых, мы попросту не ожидали обнаружить настолько яркие объекты. Проанализировав CR7 по частям, мы поняли, что нашли не просто ярчайшую галактику, но и обнаружили определённые характеристики, указывающие на следы популяции III. Эти звёзды были теми, что образовали первые тяжёлые атомы, что в конце концов позволило жить всем нам. Открытие на самом деле невероятно захватывающее".
В CR7 были обнаружены скопления голубых и красных звёзд, указывающие на то, что образование популяции III проходило волнообразно. Команда предположила, что остатки последней волны популяции III найти будет легче: они находятся среди обычных звёзд ярких галактик, а не только в ранних маленьких и тусклых галактиках, которые настолько слабы, что их почти невозможно обнаружить.
"Мне всегда было интересно, откуда мы возникли, – комментирует соавтор статьи Джоррит Матти (Jorryt Matthee). – Ещё в детстве мне хотелось выяснить, откуда появились такие элементы, как кальций в моих костях, углерод в мышцах, железо в крови. Я узнал, что они образовались в самом начале жизни Вселенной, во времена первого поколения звёзд. Благодаря этому открытию мы получили возможность увидеть такие объекты".
Дальнейшие наблюдения с помощью VLT, обсерватории ALMA и космического телескопа "Хаббл" должны будут подтвердить или опровергнуть данные о том, что в галактике CR7 находятся останки популяции III. Полученные данные также будут использованы для выявления других примеров первого поколения звёзд.
