Спектр самого древнего квазара ULAS J1120 показал, что в юности Вселенной, через 770 миллионов лет после Большого взрыва, его окружали первые в мире звезды, чьи недра не содержали в себе элементов тяжелее водорода и гелия, заявляют ученые в статье, опубликованной в журнале Nature.
«Рождение первых звезд было одним из самых важных моментов в истории Вселенной. В этот момент она перестала выглядеть как ранняя Вселенная, смеси из газа и темной материи, и стала похоже на современную Вселенную, с множеством ярких звезд и галактик. И нас удивляет то, насколько рано это произошло, и как быстро завершилась эта трансформация», — заявил руководитель группы астрофизиков Роберт Симко (Robert Simcoe) из Массачусетского технологического института (США).
Симко и его коллеги обратили свое внимание на квазар ULAS J1120 сразу после его открытия в июле 2011 года. Данный объект расположен в созвездии Льва и удален от нас на 12,9 миллиарда световых лет, что делает его самым далеким квазаром, известным человечеству. Высокая яркость и почтенный возраст этого объекта сделали его предметом пристального внимания астрономов со всего мира.
Авторы статьи попытались использовать свет квазара для изучения химического состава газа и звезд в его окрестностях. Для этого ученые проанализировали его спектр при помощи специального инфракрасного спектрометра, который был подключен к телескопу «Магеллан» в чилийской обсерватории Лас-Кампанас.
Как утверждают Симко и его коллеги, спектрометр FIRE их собственной разработки увеличил спектральное разрешение телескопа в 12 раз, что позволило ученым определить химический состав молекул, которые лучи света «прошили» на пути от квазара к Земле. В ходе анализа спектра астрофизики отсеяли данные о химическом составе «современной» части Вселенной и оставили только те данные, которые относились к первым эпохам после Большого взрыва.
Оказалось, что спектр ULAS J1120 практически не содержал в себе характерных темных участков, возникающих в результате поглощения лучей квазара молекулами или атомами астрономических «металлов» — элементов тяжелее водорода и гелия. Это означает, что газовые облака и звезды в эту эпоху развития Вселенной практически полностью состояли из водорода.
Ученые провели ряд дополнительных замеров и сеансов моделирования для проверки результатов на прочность. Повторная проверка показала, что в спектре ULAS J1120 действительно отсутствуют линии поглощения, связанные с кислородом, кремнием, железом, магнием или другими астрономическими металлами.
Это означает, что астрофизикам удалось найти в истории Вселенной ту эпоху, во время которой существовали особые звезды-«первенцы». Первое поколение звезд после Большого взрыва значительно отличалось от современных светил — они были тяжелее Солнца в 200-300 раз и гораздо горячее его.
Для зарождения таких звезд требовались особые «звездные ясли» — огромные облака молекулярного водорода, лишенные даже незначительных примесей астрономических металлов. Особые условия формирования и короткий срок жизни объясняют то, почему ученые так и не нашли ни одной из них.
Симко и его коллеги планируют изучить другие далекие квазары для подтверждения данных, полученных при изучении спектра ULAS J1120. Вполне возможно, что астрономам удастся не только подтвердить свои выводы, но и найти «следы» первых звезд во Вселенной.
Источник РИА Новости
