Для исследований того, что происходило на заре возникновения нашей Вселенной, ученым-астрономам приходится всматриваться в невообразимые дали космического пространства. Но недавно ученым удалось обнаружить следы одной из самых первых звезд гораздо ближе к нашему дому, на удалении всего тысячи световых лет от Земли. Этими следами являются останки от взрыва сверхмассивной звезды, состоящие из необычного набора химических элементов, что явно указывает на то, что эта звезда возникла спустя не очень большое время после Большого Взрыва. Если данное открытие будет подтверждено дополнительными независимыми наблюдениями, оно, в свою очередь, послужит подтверждением теории о том, что первые звезды были столь массивными, что их сверхмощные взрывы оказывали существенное влияние на процессы формирования целых галактик.
Ученые-теоретики достаточно долгое время подозревали, что самые первые звезды во Вселенной были чрезвычайно массивными благодаря тому, что они формировались из плотных газовых облаков, состоящих из легких элементов. Согласно теории, в результате Большого Взрыва получился только водород, гелий и немного лития. Газовые облака, состоящие из этих элементов, не могли охладиться, передав часть своей энергии более тяжелым элементам, которых в то время просто еще не существовало в природе. Поэтому первые газовые облака так и оставались горячими. Для преодоления давления горячего газа требовались большие гравитационные силы массивных и плотных скоплений газа, которые служили зародышами громадных звезд. И благодаря этому большинство из первых звезд были в 140-300 раз массивней, чем Солнце, а о силе их взрывов сейчас можно только догадываться.
Вако Аоки (Wako Aoki), ученый-астроном из японской Национальной астрономической обсерватории (National Astronomical Observatory of Japan) в Токио, и его коллеги обнаружили останки звезды, имеющие все признаки того, что это была одна из первых звезд во Вселенной. «Это уникальный случай в истории астрономии» — рассказывает Аоки, — «В материи облака, оставшегося от взрыва, в котором уже успели сформироваться более молодые звезды, наблюдается изобилие элементов с четными атомными числами и совсем мало элементов с нечетными атомными числами. Это весьма необычный химический состав, говорящий нам о многом».
Группа Аоки обнаружила следы всего 18 химических элементов в свете темно-оранжевой звезды SDSS J0018-0939, которая находится в созвездии Кита и которая светит слабее нашего Солнца. Эта звезда находится в ореоле Млечного Пути, в области, окружающей нашу галактику, в которой располагаются наиболее древние космические объекты. В составе этой звезды находится очень мало железа, что очень характерно для звезд, возникших в ранние периоды существования Вселенной.
Но собственно звезда SDSS J0018-0939 не является древней звездой, просто она сформировалась из материи, разлетевшейся в космическое пространство в результате взрыва, в сотни раз более сильного, чем обычные взрывы сверхновых, происходящие в настоящее время. Во время таких сверхмощных взрывов происходит масса удивительных процессов. Некоторое время интенсивность света звезды становится велика настолько, что поток фотонов, направленный внутрь звезды, под воздействием магнитных полей, температуры и гравитации преобразуется в поток пар электрон-позитрон, который уравновешивает давление материи, направленное наружу. Это приводит к еще большему разогреву звезды, в ее недрах более интенсивно начинают идти ядерные реакции и она все равно начинает разрушаться. В это время ядра гелия, сталкиваясь друг с другом, сливаются и образуют ядра более тяжелых элементов вплоть до ядер никеля. Поскольку атомное число гелия равно двум, то и получающиеся химические элементы имеют четное значение атомного числа, что и наблюдается в случае со звездой SDSS J0018-0939.
Практически все астрономы признают важность открытия, сделанного группой Вако Аоки. «Это открытие является своего рода окном, через которое мы можем изучить процессы формирования новых тяжелых элементов в недрах самых первых звезд во Вселенной» — рассказывает Волкер Бромм (Volker Bromm), астроном из Техасского университета в Остине, — «Кроме этого, открытие служит некоторым подтверждением тому, что взрывы первых звезд были настолько сильны, что они влияли и изменяли процессы формирования первых галактик и звездных скоплений».
«Но, несмотря на то, что в составе звезды SDSS J0018-0939 наблюдается исключительно большая концентрация элементов с четными атомными числами, у нас еще имеются некоторые сомнения касательно древности ее происхождения» — рассказывает Стэн Вусли (Stan Woosley), ученый из Калифорнийского университета в Санта-Круз, который имеет оппозиционную точку зрения на сделанное открытие, — «В некоторых исключительных случаях наблюдаемая ситуация может быть последствием обычного взрыва сверхновой. И для того, чтобы расставить все точки над i надо провести дополнительные наблюдения и выявить наличие или отсутствие в составе звезды других химических элементов».
Источник:
