Scienty

Фото: img.freepik.com

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» предоставил первые прямые доказательства существования в ранней Вселенной гигантских «звезд-монстров», которые, возможно, послужили отправной точкой для формирования сверхмассивных черных дыр. Это открытие, сделанное международной командой ученых под руководством Центра астрофизики Гарвард-Смитсоновского института, помогает прояснить вопрос, который десятилетиями беспокоил исследователей: каким образом сверхмассивные черные дыры смогли достичь огромных размеров в первые сотни миллионов лет после Большого взрыва.

Химические следы, найденные в галактике GS 3073, стали решающим фактором. Исследование ее элементного состава показало резкий перекос в соотношении азота и кислорода, который не согласуется с современными представлениями о развитии звезд и взрывах в ранней Вселенной. Специалисты утверждают, что подобное сочетание элементов соответствует теоретическим расчетам для звезд первого поколения, масса которых была в тысячи раз больше массы Солнца. Эти звезды, существовавшие недолго, но отличавшиеся высокой светимостью, сжигали свои ресурсы с поразительной скоростью. Завершив свое существование, они схлопывались непосредственно в черные дыры, минуя этап мощного взрыва сверхновой, и оставили после себя уникальный химический след.

Ученые рассказывают о том, как в процессе сгорания гелия в недрах этих массивных объектов формировался углерод, который затем перемещался в водородный слой. В этой области, в ходе углеродно-азотного цикла, генерировалось значительное количество азота, которое в дальнейшем выбрасывалось в окружающую среду. Черные дыры, возникшие в результате коллапса и обладающие массой в тысячи солнечных масс, стали превосходными «ядрами» для последующего увеличения вплоть до сверхмассивных черных дыр, которые мы видим сегодня в центрах галактик. Заметно, что в центре галактики GS 3073 также присутствует активная черная дыра, и исследователи предполагают, может ли она быть непосредственным наследником одной из первых звезд.

Это открытие, в Astrophysical Journal Letters, проливает свет на «космические темные века» — эпоху, когда зажглись первые звезды и началось обогащение Вселенной тяжелыми элементами. Астрономы уверены, что «Джеймс Уэбб» позволит обнаружить множество других галактик со схожим химическим следом, превращая давнюю теорию в подтвержденную страницу космической истории.