Астрофизики разработали новый метод поиска древнейших звезд
Наука

Астрофизики разработали новый метод поиска древнейших звезд

14 мая 2024 года, 12:58

Звезды первого поколения — появившиеся сразу же после Большого взрыва — являются одной из главных загадок современной астрофизики. До сих пор не до конца понятно, как они появились при полном отсутствии в тогдашнем космосе тяжелых элементов. Найти же эти звезды непосредственно пока никому не удавалось. Но есть поводы для оптимизма: команда исследователей разработала новый метод обнаружения звезд первого поколения, и не может дождаться момента, когда он будет опробован на практике.

Тяжелые элементы, при всей своей редкости, необходимы для нормального формирования звезд — они обеспечивают отвод избыточного тепла на начальном этапе конденсации материи. Но парадокс в том, что сами эти элементы образуются благодаря звездам и разлетаются по Вселенной при их взрывах. Как в таком случае могли выглядеть самые первые звезды, которым самим предстояло создать все, что тяжелее гелия? И как разглядеть их на расстоянии в 13,5 миллиарда световых лет?

Исследовательская группа во главе с Ли Синь Дай из Гонконгского университета предложила революционную стратегию «охоты», которая позволит впервые наблюдать эти звезды-первенцы непосредственно. И помочь в этом должны черные дыры.

Эти сверхплотные объекты на заре Вселенной были не менее прожорливы, чем сейчас. Если рядом оказывалась звезда первого поколения, она попадала в гравитационных захват и разрывалась на части мощными приливными силами. Все это сопровождалось мощнейшей вспышкой. Прелесть в том, что эта вспышка на какое-то время должна оказаться во много раз ярче самой звезды, а значит — видимой в телескоп даже на таком колоссальном расстоянии.

Все, что дальше — уже дело техники и спектроскопического анализа. По яркости вспышки и другим ее особенностям можно реконструировать, как выглядела погибшая в ходе нее звезда. Возможно, при некоторых обстоятельствах даже лучше, чем в случае сверхновой. К тому же из-за расширения Вселенной эти события будут довольно сильно растянуты во времени, что увеличивает шансы «нащупать» во мраке дальнего космоса хотя бы несколько из них.

Кроме того, растягиваться будут не только временные рамки вспышек, но и длина их световых волн. Лучи оптического и ультрафиолетового диапазона станут инфракрасными — что делает их идеальными объектами для наблюдений такими космическими телескопами, как «Уэбб» или строящийся «Нэнси Грейс Роман».

Новый метод уже получил определенное признание мирового астрономического сообщества. Таким образом, дело осталось за малым: организовать соответствующие наблюдения и наконец-то извлечь из ранней Вселенной следы столь быстро зародившегося и еще быстрее исчезнувшего звездного поколения.