Астрофизики провели компьютерную симуляцию темных веков Вселенной — эпохи между образованием реликтового излучения и возникновением первых звезд. Анализ показал, что раннему звездообразованию предшествовали сложные взаимодействия, а масса первых звезд — на несколько порядков превышала современные.
В своей модели ученые использовали все известные космологической теории «компоненты» этой эпохи. Среди них — темная материя, помогающая расти галактикам, эволюция и сгущение нейтрального газа, излучение, которое может охлаждать, а иногда и нагревать газ, а также холодные фронты. Это быстро движущиеся потоки застывшей материи, которые врезаются в уже сформированные структуры.
Моделирование показало, что нейтральный газ в ранней Вселенной начал собираться и слипаться. Водород и гелий выделяли немного тепла, что позволяло сгусткам нейтрального газа медленно достигать высокой плотности. Множественные взаимодействия между нейтральным газом и излучением, связанным с его нагревом, постепенно привели к массивным скоплениям нейтрального газа — началу первых галактик.
Газ глубоко внутри этих протогалактик сформировал быстро вращающиеся аккреционные диски — быстротекущие кольца материи, которые формируются вокруг любых массивных объектов. Тем временем на внешние края протогалактик обрушились холодные газовые фронты. Самые холодные и массивные из них проникали в протогалактику вплоть до аккреционного диска.
Эти холодные фронты врезались в диски, быстро увеличивая их массу и плотность до критического порога, тем самым позволяя появиться первым звездам. Собранные из легких элементов образования были огромными, но прожили менее миллиона лет, погибнув во время взрывов сверхновых. Продукты первых реакций внутреннего синтеза — элементы тяжелее водорода и гелия — заложили основу для следующего раунда звездообразования.
Читать далее:
Спаривание жирафов оказалось еще более странным, чем считалось ранее
Биологи поняли, почему голые землекопы «бесконечно» рожают
Дело не в Земле: ученые объяснили, почему Солнечная система является самой редкой