Используя свет, исходящий от квазаров, расположенных на большом расстоянии, ученые изучили газовые образования, которые, вероятно, возникли в результате взрывов первых звезд.
Первые звезды зажглись в космосе еще более 13 миллиардов лет назад. Они заметно отличались от современных и почти полностью состояли из водорода и гелия — простейших химических элементов. Считается, что эти звезды были исключительно массивны и долго не существовали, быстро вспыхивая сверхновыми. Именно их термоядерные реакции и взрывы начали наполнять Вселенную новыми элементами, вошедшими в состав звезд следующих поколений. Газовые облака — остатки тех первых звезд — обнаружили недавно итальянские астрономы, статья которых опубликована в The Astrophysical Journal.
Стефания Сальвадори (Stefania Salvadori) и ее коллеги проводили наблюдения, применяя излучение, исходящее из далеких квазаров — наиболее мощных излучателей, формирующихся в активных ядрах галактик. Сверхмассивные черные дыры, расположенные в их центре, активно аккрецируют и нагревают вещество, что приводит к его излучению. Часть этого света поглощается при прохождении через газовое облако, а анализ линий поглощения в спектре позволяет определить его состав.
Используя радиотелескоп VLT, расположенный в Чили, ученые получили спектральные данные для трех газовых облаков, находящихся на значительном удалении от Земли. До самого удаленного из них – около 25 миллиардов световых лет, а их возраст оценивается как минимум в 11 миллиардов лет. В их составе зафиксированы углерод, кислород и магний, при этом отсутствует более тяжелые элементы, например железо. Согласно теоретическим моделям, подобные характеристики должны иметь остатки взрывов сверхновых первых звезд.
Эти газовые облака сформировались в эпоху, когда возраст Вселенной был всего лишь в 10-15 процентов равен современному. Их открытие не только подтверждает существующие теории об эволюции и гибели первых поколений звезд, но и предоставляет новые перспективы для их изучения. По словам Стефании Сальвадори, «первичные звезды можно изучать опосредованно, анализируя химические элементы, которые они распространили в космосе после своего исчезновения.