• 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
18 августа, 16:39
Evgenia Vavilova

С помощью ускорителей ученые имитируют процессы, происходившие в первые мгновения жизни Вселенной. Так пытаются решить загадки наблюдаемой реальности: почему материи больше, чем антиматерии, состоят ли кварки из других частиц, как сохраняется барионное число. В этот раз анализ столкновений на коллайдере RHIC предоставил сильное свидетельство того, что барионное число переносится не кварками, а глюонной перемычкой внутри протонов.

19 августа, 11:47
Марк Чернов

Восьмилетнее исследование привело к выводу, противоречащему популярным стереотипам о вреде цифровых гаджетов для подрастающего поколения. Большое количество времени, проведенного перед экранами смартфонов, компьютеров или телевизоров в детстве, оказалось напрямую связано с более высокими когнитивными способностями в подростковом возрасте.

19 августа, 07:43
Игорь Байдов

Археологи изучили одну из погребальных камер древнеегипетской гробницы и проследили, как менялась организация захоронений от XXV династии до птолемеевского периода. Исследователи пришли к выводу, что кажущийся беспорядок в гробнице на самом деле подчинялся определенной логике.

16 августа, 11:45
Татьяна Зайцева

В черепах участников битв эпохи Средневековья часто находят отверстия квадратной формы, о происхождении которых спорят специалисты. Авторы нового исследования пришли к выводу, что такое повреждение — следствие смертельного удара по голове палицей.

17 августа, 12:59
Марк Чернов

Анализ почти 69 тысяч видов насекомых помог опровергнуть главенствующую теорию эволюции, которая полвека объясняла устройство колоний пчел, муравьев и ос. Исследователи выяснили, что общепринятый генетический фактор сам по себе не приводит к разделению труда, а настоящий секрет их коллективного выживания кроется в совсем других биологических чертах.

17 августа, 06:33
Мария Азарова

У любителей кофе выявили расхождение в уровнях тестостерона: одна форма этого гормона повышалась вместе с количеством выпитого, а другая, напротив, снижалась. Результат оказался особенно интересным на фоне изменений других показателей, связанных с обменом веществ и здоровьем сердца.

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

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?
    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.