Астрономы впервые обнаружили первые звёзды Вселенной, существование которых предсказывала теория

Астрономы из США заявили, что объект LAP1-B стал первой находкой, которая полностью соответствует теоретическим предсказаниям о самых древних звездах Вселенной — так называемых звездах Популяции III. Эти светила должны были образоваться из почти чистого водорода и гелия, без тяжелых элементов, которые появились позже. Исследование опубликовано в журнале The Astrophysical Journal Letters.

LAP1-B находится на расстоянии, соответствующем красному смещению z = 6,6, то есть с Земли объект можно видеть таким, каким он был примерно через миллиард лет после Большого взрыва. Его обнаружили благодаря гравитационному линзированию — скопление галактик MACS J0416 усилило его свет примерно в 100 раз, что позволило телескопу James Webb разглядеть слабое излучение от него. Спектральный анализ показал линии водорода, углерода и кислорода.

По расчетам ученых, LAP1-B состоит из скопления массивных звезд общей массой около 1500 солнечных масс. Это соответствует примерно 38 звездам по 40 солнечных масс каждая, хотя точное число зависит от распределения масс. Такая относительно небольшая масса звездного скопления — всего несколько тысяч солнечных масс — полностью согласуется с теорией, которая предсказывает быстрое образование металлов и быстрое загрязнение среды ими.

Теория предполагает три ключевых свойства звезд Популяции III: они формируются в очень легких гало темной материи с массами от 10 млн до 100 млн солнечных масс, среди них больше массивных звезд, чем легких, и они образуют небольшие скопления, которые быстро обогащают окружающий газ тяжелыми элементами. LAP1-B — первый объект, который удовлетворяет всем трем условиям одновременно.

Ученые использовали компьютерную модель, чтобы предсказать, сколько подобных объектов должно быть видно в области с сильным гравитационным линзированием вблизи MACS J0416. Оказалось, что при красном смещении z = 6–7 ожидается обнаружение примерно одного такого объекта — именно столько и было найдено.

Наблюдаемое соотношение кислорода к водороду в спектре LAP1-B соответствует взрыву одной сверхновой массой 40 солнечных масс или ветрам от нескольких быстро вращающихся звезд. Это указывает, что LAP1-B находится на этапе перехода от первичного звездообразования к обогащению среды металлами.

Ранее астрономы зафиксировали рекордный скачок роста массы «планеты-изгоя», которая не вращается вокруг звезды, а свободно дрейфует в космосе. Наблюдения, проведенные с помощью «Очень большого телескопа» Европейской южной обсерватории, показали: объект поглощает газ и пыль из окружающего пространства со скоростью 6 млрд тонн в секунду. Это самая высокая скорость роста, когда-либо зарегистрированная для планеты любого типа.