«Все наши эволюционные модели галактик основаны на предположении, что звёзды не могут превышать примерно 120 солнечных масс», — сказал Девеш Нандал, ведущий автор исследования из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, изданию New Scientist. «Теоретические концепции, касающиеся звёзд, превышающих эту массу, безусловно, предлагались, но никогда не было материального наблюдения, подтверждающего подобные утверждения».
Считается, что звёзды популяции III образовались из первозданного водорода и гелия в ранней Вселенной, до того как первые взрывы сверхновых рассеяли более тяжёлые элементы в космосе. Теоретические модели предполагают, что эти первичные звёзды могли вырасти до невероятных размеров, горя интенсивно, но недолго, прежде чем коллапсировать в чёрные дыры.
Химические отпечатки
Исследовательская группа проанализировала спектроскопические данные JWST, выявившие соотношение азота к кислороду 0,46 в GS 3073 — что значительно превышает значения, наблюдаемые в других ранних галактиках, и не поддаётся объяснению с помощью обычных звёздных популяций. Используя модели звёздной эволюции, исследователи проследили, как массивные первичные звёзды производили и распределяли элементы в течение своей краткой жизни.
Анализ показал, что сверхмассивные звёзды Популяции III массой от 1000 до 10 000 солнечных масс могли генерировать наблюдаемый избыток азота через определённый путь ядерного синтеза. По мере того как в этих гигантах протекает горение гелия, углерод-12 достигает водородной оболочки и превращается в азот-14, создавая избыток, который перемешивается по всей звезде и в конечном итоге высвобождается.
«Наше исследование предоставляет наиболее убедительные на сегодняшний день доказательства существования сверхмассивных звёзд Популяции III в ранней Вселенной», — заявил Нандал.
Скептицизм и Поддержка
Не все исследователи убеждены в этом. Роберто Майолино из Кембриджского университета усомнился в том, что химические свойства галактики соответствуют условиям формирования населения III. «Население III должно быть связано с почти первозданной средой, лишённой многих элементов тяжелее гелия», — сказал Майолино. «Напротив, GS 3073 химически является относительно зрелой галактикой».
Однако Джон Реган из Мейнутского университета в Ирландии предположил, что это может просто отражать необычную природу ранних космических структур. «Когда мы наблюдаем раннюю Вселенную, всё, с чем мы сталкиваемся, — это действительно странные, экзотические галактики», — отметил Реган. «Поэтому сложно утверждать, что сверхмассивные звёзды не должны формироваться, потому что это было бы слишком необычно».
Если это подтвердится, эти сверхмассивные звёзды могут помочь разрешить главную загадку космологии: как сверхмассивные чёрные дыры выросли до миллиардов солнечных масс в течение первого миллиарда лет после Большого взрыва. Звезда населения III, коллапсирующая в чёрную дыру, обеспечила бы более массивное зерно, чем чёрные дыры звёздной массы, потенциально объясняя быстрый рост, наблюдаемый в ранних квазарах.
Проверка наличия сверхмассивных звёзд в GS 3073 потребует выявления дополнительных химических сигнатур от этих первобытных гигантов. «Укрепить доказательства их существования невероятно сложно», — признал Реган. «Однако эта сигнатура особенно надёжна».
Комментариев нет:
Отправить комментарий