• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
16.05.2024, 08:53
Дарья Губина
2
1,2 тыс

В Млечном Пути нашли три захваченные звезды старше 12 миллиардов лет

❋ 6.4

Современные звезды отличаются от звезд прошлых поколений разнообразием элементов. Но как отличить старые поколониия звезд от еще более древних? У тех и других металличность крайне низкая, а чтобы изучить историю звездообразования во Вселенной, нам нужны самые древние светила. Авторам нового исследования удалось найти отличительную характеристику таких звезд в нашей Галактике.

M104, или Галактика Сомбреро
Увидеть Млечный Путь со стороны мы не можем, поэтому в качестве примера — гало M104, или галактики Сомбреро, которая по своей структуре похожа на наш Млечный Путь. Снимок сделан космическим телескопом «Хаббл» / © ESA (image by C. Carreau)

Мы знаем, где искать древние звезды — в сверхтусклых карликовых галактиках, спутниках Млечного Пути. Они сформировались более 12 миллиардов лет назад. Звезды в них отличаются крайне низкой металличностью с соотношением железа к водороду [Fe/H] от минус двух до минус трех. У некоторых оно еще ниже — около минус четырех. «Нормой» считается металличность Солнца ([Fe/H] = 0).

После эпохи реионизации звездообразование в этих сверхтусклых карликовых галактиках остановилось. Звезды с низкой металличностью крайне долгоживущие, поэтому химический состав таких галактик почти не изменился. Проблема в том, что эти звезды находятся далеко от нас, к тому же они чрезвычайно тусклые. Наши приборы могут различить лишь некоторые из них — самые яркие холодные красные гиганты— да и то на пределе своих возможностей. Выборка получается крайне нерепрезентативная.

Нам нужны звезды, как в этих древних галактиках, только чтобы они были поближе к нам. Млечный Путь формировался как раз через последовательное слияние подобных древних скоплений. Поэтому древние звезды летают (ссылка) даже в окрестностях центра Млечного Пути, но проще всего их найти в гало Галактики. Проблема в том, что «обычные», то есть более молодые звезды гало тоже отличаются низкой металличностью. Решение нашла группа исследователей из Массачуссетского технологического института (США).

В новой работе, результаты которой опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, астрономы изучили шесть звезд из гало с крайне низкой металличностью. Они провели дополнительные наблюдения за объектами с целью максимально точно измерить содержание элементов. Полученные данные ученые соотнесли с результатами других обзоров.

Сопоставляя показатели шести отобранных звезд со звездами гало и звездами из карликовых галактик, авторы исследования вывели характеристику, отличающую древние звезды от звезд гало — содержание стронция и бария. Особенно важным оказалось соотношение стронция к водороду [Sr/H]. Оно должно быть ниже минус 4,5. По этим двум элементам можно отсеять действительно древние звезды.

Слева: графики звезд по соотношениям стронция к барию и бария к железу. Справа: графики звезд по соотношению стронция и бария к водороду и железа к водороду. Серым отмечены звезды гало, оранжевым — звезды с низким содержанием стронция, зеленым — звезды сверхтусклых карликовых галактик. Разноцветными квадратами и треугольниками — звезды из исследования. Три истинные древние звезды — квадраты / © H. D. Andales et al. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2024)

Чтобы проверить свои выводы, ученые отследили движение этих светил по данным обзора «Гайя». Оказалось, все объекты двигаются в противоположном направлении относительно вращения Галактики. Значит, они не образовались тут, а присоединились в результате «вливания» древнего скопления в Млечный Путь. Все три звезды находятся в разных точках гало на расстоянии около 30 тысяч световых лет от нас. Для сравнения: диаметр диска Млечного Пути — примерно 100 тысяч световых лет.

Авторы статьи предложили называть такие объекты звездами из «маленьких захваченных звездных систем» (small accreted stellar systems, SASS). Исследователи допустили, что среди звезд SASS могут быть светила с более высоким содержанием стронция, но тогда будет слишком высока вероятность перепутать их с «родными» объектами гало.

Изучив другие обзоры и исследования, ученые нашли в гало еще 61 звезду с низким содержанием стронция. Судя по разнообразию их состава, в первых SASS, «подхваченных» Галактикой, было не так уж много сверхновых.

Причем эти сверхновые давали крайне неравномерное количество и содержание элементов. Тем не менее они были разнообразными. Значит, видимо, с самых древнейших времен во Вселенной формировалось большинство, если даже не все химические элементы, хотя количество их в ранней Вселенной и не было большим.

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
4 июля, 09:30
Любовь С.

Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.

3 июля, 12:20
Татьяна Зайцева

Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?

3 июля, 11:29
РНФ

Физики экспериментально подтвердили эффективность ионно-плазменного метода удаления радиоактивных загрязнений с поверхностей металлоконструкций ядерных реакторов. Новая технология позволяет очищать внутриконтурное оборудование от отложений сложного химического состава без образования опасных жидких радиоактивных отходов. Благодаря этому она даст возможность повторно использовать реакторные сплавы и снизит затраты на их переработку.

1 июля, 11:54
Марк Чернов

Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.

28 июня, 16:58
Alexander Baulin

Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.

30 июня, 16:52
Понамарева Валерия

Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.

10 июня, 11:51
Александр Березин

Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.

25 июня, 16:20
Любовь С.

Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.

25 июня, 15:09
Марк Чернов

Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.

[miniorange_social_login]

Комментарии

2 Комментария
"Причем эти сверхновые давали крайне неравномерное количество и содержание элементов. Тем не менее они были разнообразными. Значит, видимо, с самых древнейших времен во Вселенной формировалось большинство, если даже не все химические элементы, хотя количество их в ранней Вселенной и не было большим." Почему бы не предположить, что звезды нахватались галактического мусора в следующие 4 млрд. лет, особенно учитывая малую выборку?
    -
    1
    +
    Дмитрий, тут все же параметры звезд гало соотносили с исследованиями звезд с сверхтусклых галактиках, в "чистоте" которых ученые не сомневаются. К тому же (это уже мое предположение), объекты в любом случае не могли нахвататься элементов в таком количестве, чтобы это могли уловить приборы. Вывод о сверхновых авторы сделали как раз по результатам анализа "примесей". Конечно, все сводится к объему доступных данных. Как только соберут больше информации, появятся исследования.