Ankstyvojoje Visatoje dreifuojantys dujų debesys leido astronomams pažvelgti į pirmųjų kada nors gimusių žvaigždžių liekanas, rašo „Science Alert“.
Po žvaigždžių sprogimo likusi medžiaga atskleidžia jų branduoliuose vykusios atomų sintezės produktus.
NASA/WMAP Science Team nuotr.
„Pirmą kartą istorijoje mums pavyko nustatyti cheminius pirmųjų žvaigždžių sprogimų pėdsakus labai tolimuose dujų debesyse“, – sako Paryžiaus observatorijos astronomas Andrea Saccardis.
Manoma, kad pirmosios žvaigždės atsirado prieš 13,7-13,5 mlrd. metų, tačiau iš tikrųjų tokių niekada nematėme. Jos vadinamos III populiacijos žvaigždėmis ir greičiausiai labai skyrėsi nuo žvaigždžių, kurias matome danguje šiandien.
Jos galėjo būti masyvios, o tai reiškia, kad būtų greitai sudegusios ir pasibaigusios supernovų sprogimais, kurių metu jų turinys išsiveržė į kosmosą ir buvo panaudotas kitos kartos žvaigždžių formavimuisi.
Kadangi šios žvaigždės jau seniai išnykusios, šiuo metu negalima jų tiesiogiai tyrinėti, nors astronomai puoselėja viltį, kad vieną dieną tai padaryti pavyks. Tačiau tai nereiškia, kad visi jų pėdsakai išnyko.
„Pirmykštes žvaigždes galima tirti netiesiogiai, nustatant cheminius elementus, kuriuos jos išsklaidė savo aplinkoje po mirties“, – sako astrofizikė ir kosmologė Stefania Salvadori iš Florencijos universiteto Italijoje.
Ieškodami pirmykščių žvaigždžių likučių, A. Saccardi ir jo kolegos naudojo Europos pietinės observatorijos didžiulio teleskopo „X-shooter“ instrumentą, kad išanalizuotų labai ryškių, tolimų galaktikų, vadinamų kvazarais, šviesą.
Judėdama erdvėje ši šviesa kartais sklinda pro medžiagos debesis. Dėl to šviesa gali šiek tiek pasikeisti – kai kurios spektro dalys tampa ryškesnės arba blankesnės, nes debesyse esantys elementai sugeria ir vėl išspinduliuoja šviesos bangas.
Mokslininkai gali atidžiai ištirti šiuos spektro požymius ir susieti juos su konkrečiais elementais. Tyrėjai atliko 54 tokių medžiagos debesų stebėjimus ir ieškojo elementų pėdsakų, kuriuos, tikėtina, III populiacijos žvaigždės paskleidžia kosmose, kartu su nedideliu kiekiu sunkesnių elementų, pavyzdžiui, geležies.
Ieškomus požymius jie rado trijuose debesyse, datuojamuose maždaug 1-2 mlrd. metų po Didžiojo sprogimo.
Šiuose trijuose debesyse buvo gausu anglies ir deguonies, magnio, o silicio ir geležies santykis puikiai atitiko senovinių artimųjų žvaigždžių, kuriose sunkiųjų elementų yra labai mažai, rodiklius. Be to, magnio ir silicio gausumas atitinka tikėtinas pirmapradžių žvaigždžių mažos energijos supernovas.
Turėdami pakankamai galingus įrankius, mokslininkai ištirti šiuos senovinių žvaigždžių pėdsakus, kad sužinotų daugiau apie materijos evoliuciją Visatoje, nes žvaigždės laikui bėgant keičia mus supančios medžiagos elementų kiekį.
Tyrimas paskelbtas žurnale „The Astrophysical Journal“.
