Ученые впервые обнаружили следы взрыва парно-нестабильной сверхновой в излучении далекой галактики, расположенной в созвездии Волопаса на расстоянии в 13 млрд световых лет от Земли. Об этом в среду сообщила пресс-служба американской Национальной лаборатории оптической и инфракрасной астрономии (NOIRLab).
"Я изначально подозревал, что открытые нами аномалии были порождены взрывом парно-нестабильной сверхновой. По этой причине я был очень обрадован, когда теоретические расчеты подтвердили, что необычное соотношение долей магния и железа в материи древней галактики возникло в результате взрыва звезды, чья масса превышала солнечную в 300 раз", - заявил директор Астрономического института при университете Токио (Япония) Юдзуру Есии, чьи слова приводит пресс-служба NOIRLab.
Первые светила Вселенной, так называемые звезды третьей популяции, были совершенно не похожи на Солнце и другие современные светила. Это было связано с тем, что их недра не содержали астрономических "металлов", элементов тяжелее водорода и гелия. Из-за их отсутствия размеры таких светил были практически ничем не ограничены, и их масса могла превышать солнечную в несколько сотен раз.
Такие звезды, в силу их размеров и химического состава, выгорали очень быстро, за десятки миллионов лет. Когда их запасы водорода иссякали, они взрывались, порождая так называемые парно-нестабильные сверхновые. Они представляют собой мощнейшие космические термоядерные взрывы, в организации которого была задействована вся материя гигантского светила. Эти вспышки засеивали окружающее пространство астрономическими "металлами", что ускоряло химическую эволюцию мироздания.
Следы первых звезд Вселенной
Ученые открыли первые следы вспышки парно-нестабильной сверхновой в ходе наблюдений за квазаром J1342+0928, расположенном в созвездии Волопаса на расстоянии в 13 млрд световых лет от Земли. Ядро древней галактики сейчас можно наблюдать в том состоянии, в котором оно находилось в эпоху ранней Вселенной, через 800 млн лет после Большого Взрыва.
Как отмечают исследователи, их интересовало, присутствуют ли в спектре излучения J1342+0928 определенные линии, соответствующие тем элементам, которые возникают во время термоядерных реакций внутри гибнущих звезд третьей популяции. В их число, в частности, входят железо, магний и некоторые другие атомы, отсутствующие в больших количествах в ранней Вселенной.
Анализ излучения данного квазара показал, что в этой древней галактике произошла вспышка, в ходе которой возникло много железа по сравнению с магнием. Подобным образом, как показали последующие теоретические расчеты ученых, ведут себя парно-нестабильные сверхновые, при взрыве которых возникают оптимальные условия для формирования более тяжелых ядер железа.
Как надеются ученые, дальнейшее изучение J1342+0928 и последующие поиски других следов взрывов парно-нестабильных сверхновых помогут им уточнить то, как эти мощнейшие катаклизмы Вселенной влияли на ее химическую эволюцию. Также они позволят астрономам составить типичный "портрет" звезд третьей популяции, порождавших эти взрывы в первые эпохи существования мироздания, подытожили исследователи.