• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
29.11.2023, 14:32
Дарья Губина
9 927

Астрономы нашли следы древнейших сверхновых во Вселенной

❋ 4.9

В далекой галактике, когда с момента Большого взрыва прошло 350 миллионов лет, ученые обнаружили следы «тяжелых» элементов. В таком количестве они могли появиться только после первых сверхновых, утверждают авторы нового исследования.

остаток сверхновой
Композитный снимок остатка сверхновой Cas A в созвездии Кассиопеи / © NASA / Автор: Lampronia Auxilius

Гипотетические первые звезды (население III) состояли преимущественно из водорода и гелия. Других элементов в молодой Вселенной почти не было. Химическое разнообразие космоса увеличилось лишь после взрыва первых сверхновых. А ведь без «тяжелых» элементов не образовались бы планеты и Вселенная, какой мы ее знаем.

В стремлении понять свойства этих звезд и их сверхновых ученые проделали огромную теоретическую работу. У нас нет возможности увидеть эти объекты напрямую, потому что их «жизнь» была короткой. Зато можно засечь «химические следы» сверхновых. Астрономы ищут их как в Млечном Пути, так и в далеких галактиках.

С запуском космического телескопа «Джеймс Уэбб» исследователи получили возможность изучать физические свойства галактик с красным смещением больше 10, то есть под конец эпохи «Космического рассвета» (150-350 миллионов лет после Большого взрыва).

Ранее ученые могли лишь экстраполировать данные от наблюдений за более близкими объектами. Теперь астрофизики могут наблюдать самые ранние галактики напрямую. В первую очередь их, конечно, интересуют необычные объекты. Но в наблюдениях «Джеймса Уэбба» попадаются и «обычные» галактики.

К сожалению, чувствительности телескопа во время обзора JADES не хватило, чтобы разглядеть эмиссионные линии в спектре и выяснить физические свойства этих галактик. Поэтому в рамках программы PID 3215 телескоп настроили вести наблюдения на протяжении более 50 часов.

В новой работе, опубликованной в Astronomy & Astrophysics, ученые представили результаты первого анализа новых спектральных данных галактики GLASS-z12. Главное — в ней нашли углерод, а также засекли слабые сигналы кислорода и неона.

Самые далекие галактики из обзора JADES телескопа «Джеймс Уэбб» / © Robertson et al., arXiv: 2212.04480

Мы видим эту галактику такой, какой она была через 350 миллионов лет после Большого взрыва. По словам одного из авторов исследования, это самый удаленный сигнал начилия тяжелого элемента в истории космических наблюдений.

Чтобы понять, как эти элементы образовались в галактике GLASS-z12, ученые сфокусировались на соотношении углерода к кислороду. По их расчетам, получилось значение 0,15. Это выше, чем у сверхновых типа II, и значительно выше, чем у галактик с красным смещением z = 6-9.

Объяснить такое количество углерода можно было бы большим количеством звезд на поздней стадии эволюции в истории этой галактики. Но этой стадии успели бы достичь лишь звезды с массой больше трех солнечных масс, а их сверхновые не дали бы столько углерода.

Авторы работы рассмотрели и другие версии, однако пришли к выводу, что самый вероятный источник такого соотношения углерода и кислорода — сверхновые от гипотетического первого поколения звезд.

Как объяснила Эмма Чапман, астрофизик из Имперского колледжа Лондона, после первых звезд Вселенная невероятно быстро «загрязнилась». Поэтому так сложно поймать момент, когда первые сверхновые уже взорвались, но еще не образовалось чрезмерное количество звезд с более тяжелыми элементами.

В заключение ученые отметили, что для получения этих результатов потребовались очень продолжительные наблюдения. Иначе невозможно различить сигналы столь тусклых объектов. Исследователи надеются, что будущие масштабные обзоры неба позволят подобрать еще больше «красных» кандидатов для таких продолжительных спектроскопических наблюдений.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Автор специализируется на популяризации астрономии и астрофизики. Пишет о строении Вселенной, космологических теориях и новых открытиях, раскрывая суть явлений и идей современного научного знания.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
4 июля, 11:27
НовГУ

Исследование НовГУ показало, что атлетическая гимнастика — один из самых эффективных способов борьбы с ожирением, в отличие, например, от бега. Тренировки с отягощениями не только помогают сжечь жир, но и укреплять мышцы, при этом щадя суставы и сердечно-сосудистую систему. Назван и оптимальный комплекс упражнений для таких людей: три силовые тренировки в неделю по 40–90 минут.

4 июля, 18:38
Evgenia Vavilova

Специалисты центра изучения недр «Геосфера» извлекают из образцов грунта все необходимые данные о действующих и перспективных месторождениях нефти. Рутинные операции с керном делегированы роботам. Умные помощники трудятся 24/7 и позволяют исследователям сосредоточиться на научных и технологических задачах.

4 июля, 10:17
ТГУ

Международная группа физиков из России (включая ученых ТГУ), Казахстана и Японии экспериментально зафиксировала необычное явление: стрела, движущаяся прямолинейно, оставляет за собой след в форме винтовой спирали. Это противоречит классическим представлениям, но было подтверждено в эксперименте с переходным излучением. Открытие меняет существующие взгляды на природу закрученного света и имеет значительные перспективы как для фундаментальных исследований, так и для прикладных технологий.

4 июля, 11:27
НовГУ

Исследование НовГУ показало, что атлетическая гимнастика — один из самых эффективных способов борьбы с ожирением, в отличие, например, от бега. Тренировки с отягощениями не только помогают сжечь жир, но и укреплять мышцы, при этом щадя суставы и сердечно-сосудистую систему. Назван и оптимальный комплекс упражнений для таких людей: три силовые тренировки в неделю по 40–90 минут.

4 июля, 18:38
Evgenia Vavilova

Специалисты центра изучения недр «Геосфера» извлекают из образцов грунта все необходимые данные о действующих и перспективных месторождениях нефти. Рутинные операции с керном делегированы роботам. Умные помощники трудятся 24/7 и позволяют исследователям сосредоточиться на научных и технологических задачах.

2 июля, 11:17
Юлия Тарасова

Результаты эксперимента в США в будущем могут позволить добиться разрешения на использование отработанной конопли в качестве кормовой добавки в животноводстве.

17 июня, 16:49
Адель Романова

Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.

25 июня, 15:19
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

2 июля, 11:17
Юлия Тарасова

Результаты эксперимента в США в будущем могут позволить добиться разрешения на использование отработанной конопли в качестве кормовой добавки в животноводстве.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно