Первые звезды во вселенной образовались раньше, чем предполагалось.

Ученые, исследующие раннюю Вселенную, не обнаружили никаких признаков звезд первого поколения в галактиках, которые существовали от 500 млн до 1 млрд лет после лет после Большого Взрыва. «Эти результаты имеют глубокие астрофизические последствия, поскольку они показывают, что галактики должны были образоваться гораздо раньше, чем мы думали», — сказал ведущий автор исследования Рачана Бхатавдекар, научный сотрудник Европейского космического агентства (ЕКА). Бхатавдекар и ее коллеги использовали космический телескоп НАСА/ЕКА Хаббл

Звезды населения III были первыми солнцами, сформировавшимися в нашей 13,8-миллиардной Вселенной, и их можно идентифицировать по их уникальному составу: только водород, гелий и литий, единственные элементы, которые появились сразу после Большого Взрыва. Более тяжелые элементы были созданы в ядрах этих звезд и их последователей. (Несколько запутанное прозвище происходит из-за того факта, что астрономы уже классифицировали звезды нашей галактики Млечный Путь на две группы, прежде чем рассматривать своих супер-старых кузенов. Звезды «населения I», такие как солнце Земли, богаты тяжелыми элементами, и звезды «Населения II» значительно меньше.)

Исследовательская группа воспользовалась феноменом, называемым гравитационным линзированием. В каждом случае они использовали гигантское скопление галактик на переднем плане в качестве своего рода увеличительного стекла, позволяющего им изучать маленькие, далекие и невероятно слабые галактики. Свету от этих фоновых галактик потребовалось от 12,8 млрд до 13,3 млрд лет, чтобы достичь Земли — это означает, что эти объекты являются временными капсулами, хранящими много информации о ранней Вселенной, в том числе о том, какие типы звезд светили тогда. «Мы не нашли никаких свидетельств существования этих первых поколений звезд населения III в этом космическом временном интервале», — сказал Бхатавдекар. Следовательно, звезды третьего поколения и первые галактики должны быть еще старше-настолько, что они находятся вне досягаемости Хаббла. Но космический телескоп НАСА имени Джеймса Уэбба стоимостью 9,8 миллиарда долларов, запуск которого запланирован на следующий год, может обнаружить их, заявили члены исследовательской группы.

Новые результаты, которые были представлены на этой неделе на 236-м заседании Американского астрономического общества и будут опубликованы в ближайшем номере журнала Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, проливают и другой свет на раннюю Вселенную. Например, маломассивные, слабые галактики, подобные тем, что наблюдались в новом исследовании, вероятно, были ответственны за «космическую реионизацию», сказали Бхатавдекар и ее коллеги. В этом процессе, начавшемся примерно через 400 миллионов лет после Большого взрыва, излучение расщепило атомы водорода, пронизывающие Вселенную, на составляющие их протоны и электроны. Реионизация была большим космическим переходом и лучшее понимание того, как это произошло, могло помочь астрономам лучше понять структуру и эволюцию нашей вселенной.