• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
29.11.2023, 14:32
Дарья Губина
10,0 тыс

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.
Дарья Губина
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
12 августа, 20:52
Марк Чернов

Качественное дошкольное образование закладывает прочный фундамент успехов на долгие годы вперёд — вплоть до выпускного класса. Двадцатилетнее исследование показало, что дети, которые в возрасте четырех лет перед поступлением в школу посещали бесплатные государственные подготовительные классы, учатся существенно лучше сверстников, посещавших обычные детские сады с упором на простой присмотр или оставшихся на домашнем воспитании.

13 августа, 10:05
Сколтех

Международная исследовательская группа с участием профессора Центра инженерных систем и наук Сколтеха Александра Корсунского впервые в мире провела прямое измерение механических напряжений в зоне контакта между алмазным индентором и сложным наноструктурированным покрытием с разрешением менее 80 нанометров. Используя синхротронную рентгеновскую нанодифракцию на синхротроне ESRF в Гренобле, ученые показали, что многослойное покрытие из керамического ZrN с прослойками аморфного сплава ZrCu на 30% эффективнее рассеивает упругую энергию по сравнению с монолитным аналогом, предотвращая распространение трещин. Результаты дают инженерам прямые количественные критерии для проектирования защитных покрытий нового поколения.

12 августа, 17:01
Елизавета З.

В работе летчика-испытателя возникают тысячи нештатных ситуаций. У пилота нет времени на раздумья, действовать нужно очень быстро. Со временем у пилотов появляется так называемая летная интуиция. Однако испытатель Су-57, герой России Сергей Богдан не исключил, что со временем летную интуицию сможет заменить искусственный интеллект.

9 августа, 19:34
Марк Чернов

Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.

12 августа, 14:39
Илья Гриднев

Эксперимент физиков из ЦЕРН позволил рассмотреть поведение глюонов внутри атомных ядер с беспрецедентной точностью. При сверхвысоких плотностях эти элементарные частицы переставали размножаться и начинали объединяться. Это помогло найти подтверждение теории «глюонного насыщения», а не принятого «ядерного затенения» для определенного диапазона сверхвысоких энергий.

11 августа, 12:44
МАИ

Со стороны профессия летчика-испытателя часто выглядит как череда опасных полетов, требующих бесстрашия и способности мгновенно импровизировать. В действительности ее основу составляют методика, дисциплина, технические знания и умение честно рассказать о каждой особенности машины. Его задача — не просто поднять самолет в воздух, но и понять, насколько точно он выполняет команды, предсказуемо ли ведет себя на сложных режимах и какие изменения необходимо внести в конструкцию или систему управления.

31 июля, 14:12
Андрей Серегин

Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.

9 августа, 19:34
Марк Чернов

Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.

19 июля, 20:09
Александр Березин

Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий