Телескоп Джеймса Уэбба обнаружил свидетельства существования звезд-«монстров» размером с 10 000 солнц
Звезды, появившиеся всего через 440 миллионов лет после Большого взрыва, могут пролить свет на то, как в нашей Вселенной появились тяжелые химические элементы. Исследователи назвали новые гигантские звезды «небесными монстрами» — и их размеры действительно поражают воображение.
Самые большие звезды во Вселенной
Исследователи обнаружили химические следы гигантских звезд внутри шаровых скоплений — скоплений от десятков тысяч до миллионов плотно упакованных звезд, многие из которых являются одними из самых древних, когда-либо сформировавшихся в нашей Вселенной. Примерно 180 шаровых скоплений усеивают нашу галактику Млечный Путь и благодаря своему возрасту они помогают астрономам заглянуть в самые ранние годы нашей Вселенной.
Интересно, что некоторые звезды в этих скоплениях имеют совершенно разные пропорции элементов (кислорода, азота, натрия и алюминия), несмотря на то, что сформировались примерно в одно и то же время и из одних и тех же газопылевых облаков 13,4 миллиарда лет назад (возраст Вселенной 13,8 миллиарда лет).
Астрономы полагают, что такое разнообразие элементов может быть объяснено существованием сверхмассивных звезд — космических гигантов, родившихся в более плотных условиях ранней Вселенной, которые сжигали свое топливо при гораздо более высоких температурах, производя более тяжелые элементы, которые впоследствии «загрязняли» более мелкие звезды, которые обычно состоят из гораздо более легких элементов.
Но найти эти звезды оказалось непросто. Где-то от 5 000 до 10 000 раз больше нашего солнца, огненные гиганты горели при температуре 75 миллионов градусов Цельсия. Поскольку более крупные, яркие и горячие звезды гаснут быстрее всего, эти космические монстры уже давно встретили свою кончину в результате чрезвычайно сильных взрывов гиперновых.
Чтобы обнаружить рассеянные химические остатки древних монстров, исследователи направили инфракрасную камеру JWST на галактику GN-z11, которая является одной из самых отдаленных и древних галактик, когда-либо обнаруженных, находящейся на расстоянии 13,3 миллиардов световых лет от Земли.
Различные химические вещества поглощают и излучают свет с разной частотой, поэтому, разложив свет, исходящий от различных шаровых скоплений, обнаруженных в GN-z11, астрономы обнаружили, что звезды не только были плотно упакованы, но и окружены облаками с высоким содержанием азота. Этот факт ученые смогли объяснить сгоранием водорода при чрезвычайно высоких температурах, которых могут достигать только ядра сверхмассивных звезд.