Ученые разгадали тайну доисторических звезд

ФОТО: NASA

Древние звезды, которые находятся на внешних краях Галактики, долгое время представляли настоящую загадку для астрофизиков. Некоторые из этих долгожителей, которым уже 13 млрд лет, содержат невероятное количество тяжелых металлов, чего, согласно принятой теории, просто не может быть. Исследователи из института Нильса Бора попытались разгадать причину этой аномалии и, таким образом, заглянуть в доисторическую эпоху, когда Млечный Путь только зарождался.

Точно так же, как палеонтологи изучают окаменелые кости динозавров, Тереза Хансен и группа астрофизиков из Института Нильса Бора в Копенгагене исследовали "ископаемые" звезды, которые остались после Большого взрыва, из которого появилась наша Вселенная 13 млрд лет назад. Они располагаются в светящемся кольце - гало, - которое окружает сверху и снизу плоский диск Млечного Пути.

Некоторые из этих древних звезд (порядка 1% - 2%) содержат невероятно большую концентрацию тяжелых металлов - таких как золото, платина и уран. Этот факт ставит ученых в тупик. Дело в том, что звезды-прародители, когда проходит их время, погибают во взрывах сверхновых, рассеивая по Вселенной углерод, кислород и азот, которые потом входят в состав их наследников. Под действием ядерного синтеза, происходящего во время формирования молодых светил, эти химические элементы смешиваются и образуют металлы. Получается, что, чем моложе звезда, тем больше тяжелых элементов она будет содержать.

Но богатые золотом и ураном долгожители живут и здравствуют, нарушая все законы физики, на задворках Галактики. Тереза Хансен после многолетних наблюдений за 17 древними звездами при помощи громадных телескопов Европейской южной обсерватории, находящейся в Чили, выдвинула свою теорию, объясняя это странное явление.

Она считает, что во время взрыва сверхновых тяжелые элементы буквально распылялись в космическом пространстве, заполненном водородом и гелием. Они распространялись в облаках газа, которые под действием конденсации соединялись, образовывая звезды с высоким содержанием золота, урана и платины.

Другая же теория говорит, что эти "неправильные" звезды когда-то были двойными, и после взрыва своего соседа они забрали себе дозу тяжелых элементов. Хансен не согласна с таким объяснением, так как, по ее наблюдениям, лишь 3 из 17 таких звезд были когда-то бинарными.

Напомним, что в сентябре этого года ученые бились над другой загадочной звездой - SDSS J102915 +172927, расположенной в созвездии Льва. О ней пока известно немного: она появилась в первом поколении звезд вскоре после Большого взрыва, а именно - около 13 млрд лет назад, и сформировалась относительно быстро после того, как самые первые звезды погибли при взрывах сверхновых. Но что больше всего взволновало астрофизиков - SDSS J102915 +172927 оказалась крайне бедна химическими элементами тяжелее гелия, что, с точки зрения современной астрономии, попросту невозможно.

"Согласно принятой теории формирования небесных тел, звезды малой массы - такие как эта - не могут сформироваться, если количество металлов в их составе не превысит критическую величину", - пояснила специалист Астрономического университетского центра Германии Элизабетта Каффау. По ее словам, для охлаждения звездного вещества такому небесному телу необходимо наличие углерода и кислорода, однако вновь открытая звезда не может похвастаться достаточным количеством этих двух элементов.

"Так что сам факт существования звезды SDSS J102915 +172927, настолько бедной металлами и не укрепленной высокой концентрацией кислорода и углерода, противоречит научным представлениям", - резюмировала автор статьи, которая была опубликована 1 сентября в журнале Nature.

Оправившись от первого потрясения, исследователи заподозрили, что SDSS J102915 +172927 не уникальна, и теперь надеются найти ее современников. По мнению астрономов, наблюдение за небесными телами с аналогичными аномальными характеристиками позволит существенно продвинуться в изучении того, как происходило образование звезд.