Фото: NASA / Reuters
Астрономы нашли доказательства того, что первые звезды во Вселенной появились примерно через 180 миллионов лет после Большого взрыва. Соответствующая статья опубликована в журнале Nature.
В самом начале существования Вселенной из-за ее быстрого расширения горячая первичная плазма остыла и начала рекомбинировать (из протонов и электронов образовывались нейтральные атомы водорода и гелия). По мере образования первых звезд под воздействием сил гравитации молекулы нейтрального водорода начали объединяться в облака, из которых впоследствии начали формироваться звезды.
Первые звезды в значительной степени отличались от звезд, которые существуют в наши дни: их ядра не содержали в себе ничего, кроме водорода и гелия (тогда во Вселенной вообще не было более тяжелых элементов), их размеры были фактически ничем не ограничены (из-за относительно слабой гравитации), а масса могла составлять 300–400 масс Солнца. Продолжительность жизни таких звезд составляла всего несколько сотен тысяч лет.
Более ранние работы показывали, что такие звезды вырабатывали огромное количество ультрафиолета – это излучение расщепляло окружающие молекулы водорода, и его свободные атомы, в свою очередь, взаимодействовали с микроволновым фоновым излучением Вселенной. Такое взаимодействие снижало интенсивность излучения.
В новой работе ученые с помощью специального набора инструментов смогли зафиксировать спектральный провал, вызванный снижением интенсивности фонового излучения ранней Вселенной. Проанализировав координаты этого провала, исследователи выяснили, что звезды, ответственные за изменение фонового излучения, появились уже через 180 млн лет после Большого взрыва – ранее предполагалось, что это произошло намного позже, в возрасте 250–300 млн лет.
«Обнаружение этого едва заметного сигнала открывает новое окно в раннюю Вселенную. Маловероятно, что в течение нашей жизни мы сможем заглянуть в более раннюю историю звезд», – заявил один из авторов исследования, Джадд Боумэн из Университета Аризоны.
Результаты эксперимента не соответствуют принятым на данный момент теоретическим представлениям о том, как развивалась Вселенная в самом начале своей жизни и как быстро она охлаждалась. По словам ученых, в ближайшее время их открытие будет проверяться с помощью других проектов; в случае его подтверждения теории, описывающие рождение Вселенной, могут быть полностью пересмотрены.
