Можливо, астрономи визначили найбільш багатообіцяючого кандидата на роль зірок Популяції III, першого покоління зірок, яке засвітилося після Великого вибуху. Ці примітивні гіганти вже давно є мішенню для дослідників, і недавній аналіз далекої галактики LAP1-B пропонує спокусливу підказку.
Якими були зірки Population III?
На відміну від зірок, які ми спостерігаємо сьогодні, відомих як зірки Популяції I, вважається, що зірки Популяції III сформувалися в радикально іншому середовищі. Вони виникли з примітивного газу, що складається переважно з водню та гелію до того, як Всесвіт розсіяв важчі елементи через наднові зірки та зоряний вітер. Як наслідок, передбачається, що ці перші зірки були значно більшими та гарячішими за своїх сучасних аналогів.
Галактика LAP1-B і гравітаційне лінзування
Потенційне відкриття є результатом спостережень LAP1-B, далекої галактики, розташованої на червоному зміщенні 6,6. Це червоне зміщення вказує на те, що ми спостерігаємо LAP1-B таким, яким він існував лише через 800 мільйонів років після Великого вибуху — надзвичайно ранньої стадії еволюції Всесвіту. Побачити такий далекий об’єкт стало можливим лише завдяки явищу, відомому як гравітаційне лінзування. Сусіднє скупчення галактик діяло як космічне збільшувальне скло, згинаючи та посилюючи світло LAP1-B, роблячи його видимим для телескопа Джеймса Вебба (JWST).
«Всесвіт наповнений цими примітивними зоряними утвореннями», — пояснює Елі Вісбал з Університету Толедо. «Однак ми можемо по-справжньому вивчати Всесвіт лише за допомогою світла гравітаційних лінз, які діють як космічні прожектори». Розрахунки Вісбала та його команди показують, що на цьому червоному зміщенні повинно бути приблизно одне скупчення зірок Популяції III — саме те, що вони спостерігали в LAP1-B. Їх кількісна оцінка повністю узгоджується з попередніми висновками, що вказують на єдиний кластер.
Більш реалістичний розмір?
Ще одним аргументом на користь статусу LAP1-B є його відносно скромна зоряна маса. Оцінки показують, що вона лише в кілька тисяч разів перевищує масу нашого Сонця — маса менша, ніж у більшості інших галактик-кандидатів на популяції зірок Популяції III. Моделювання раннього зореутворення свідчить про те, що зоряні скупчення Популяції III повинні були бути значно масивнішими. «Це найпереконливіший кандидат, який ми бачили досі», — каже Вісбал.
Скептицизм і майбутні спостереження
Незважаючи на хвилювання, деякі дослідники залишаються обережними. «LAP-B1 — дуже цікавий кандидат, але він далекий від чітких і переконливих сигнатур, які ми шукали», — говорить Роберто Майоліно з Кембриджського університету. Для формування зірок Популяції III у такий пізній час знадобиться надзвичайно рідкісне поєднання факторів.
Однак залишається ймовірність того, що кишені чистого водню та гелію можуть зберігатися довше, дозволяючи зіркам Популяції III формуватися пізніше, ніж вважалося раніше. Ральф Клессен з Гейдельберзького університету додає: «Статистично це було б значним відхиленням».
Чому це важливо?
Розуміння зірок Популяції III має вирішальне значення для розкриття еволюції Всесвіту. Ці примітивні зірки відповідали за синтез перших важких елементів – будівельних блоків усього, що ми бачимо сьогодні. «Вони можуть розповісти нам, як хімія Всесвіту еволюціонувала від простого водню та гелію до всіх складних інгредієнтів, необхідних для життя та космосу, яким ми його знаємо», — пояснює Вісбал. Відкриття зірок Популяції III дасть безцінне уявлення про найдавніші стадії Всесвіту та походження хімічних елементів, з яких складається наш світ.
Посилання на журнал: The Astrophysical Journal Letters DOI: 10.3847/2041-8213/ae122f
