Обнаружена галактика с «первыми звёздами», сформировавшаяся на миллиарды лет позже ожидаемого

20.11.2025 22:20:00 | iXBT.com

Учёные из Университета Цинхуа обнаружили галактику MPG-CR3 (или CR3), сформировавшуюся около 11 миллиардов лет назад, которая, по-видимому, не содержит «металлов». В астрономии «металлами» называют все элементы тяжелее водорода и гелия. Это открытие ставит под сомнение существующие представления об эволюции галактик и может указывать на наличие в CR3 звёзд так называемого «поколения III» — самых первых звёзд во Вселенной.

Звёзды поколения III – гипотетические звёзды, возникшие из первичного вещества после Большого взрыва. Они должны состоять почти исключительно из водорода и гелия, так как более тяжёлые элементы ещё не были синтезированы в ядрах звёзд. До сих пор астрономам не удавалось обнаружить звёзды этого типа. Обычно поиски ведутся в эпоху реионизации, в период до 1 миллиарда лет после Большого взрыва, когда, как считается, формировались первые звёзды.

Иллюстрация: NOIRLab / NSF / AURA / J. da Silva / Spaceengine

Галактика CR3 была обнаружена с помощью данных, собранных космическим телескопом «Джеймс Уэбб» (JWST), Очень большим телескопом (VLT) и телескопом «Субару». Спектральный анализ показал необычайно чистые линии водорода и гелия, а также почти полное отсутствие линий «металлов». По оценкам учёных, содержание «металлов» в звёздах CR3 не превышает 0,7% от содержания «металлов» в Солнце. Возраст самой галактики, по-видимому, составляет всего около 2 миллионов лет, что делает её очень молодой по галактическим меркам.

При этом, в спектре CR3 отсутствует важная деталь, которую обычно ожидают увидеть при обнаружении звёзд поколения III — линия излучения гелия II (He II). Авторы работы предлагают два объяснения этому факту. Во-первых, в этой части спектра уже присутствует сильная линия излучения OH из другого источника, которая может маскировать сигнал He II. Во-вторых, сигнал He II мог ослабнуть, так как его интенсивность значительно падает всего через несколько миллионов лет после начала звездообразования.

Учёные полагают, что CR3 смогла избежать «загрязнения металлами» из-за своего расположения в «пустом кармане» пространства — области с низкой плотностью вещества. К моменту, когда газовое облако, из которого сформировалась CR3, сколлапсировало и начало формировать звёзды, «металлы» из соседних областей ещё не достигли её. Изоляция позволила CR3 сформировать собственное первое поколение звёзд, независимо от процессов, происходящих в остальной Вселенной.

Если открытие CR3 как галактики с населением звёздами поколения III подтвердится, это станет важным шагом вперёд в изучении ранней Вселенной. Близость этой галактики по сравнению с ожидаемыми регионами обнаружения значительно облегчит дальнейшие исследования. Подтверждение наличия линии He II или убедительное объяснение её отсутствия станет ключевым фактором для окончательного признания CR3 первой обнаруженной галактикой, содержащей звёзды самого первого поколения.

Подробнее

Читайте также