Вселенная сильно изменилась после появления первых звезд. В их ядрах простые элементы водород и гелий превращались в более сложные вещества. Когда эти звезды завершали свой жизненный цикл, они взрывались, разбрасывая новые элементы по космосу. Именно так появились железо в нашей крови, кальций в зубах и натрий, играющий роль в нервной системе — все эти элементы были созданы в сердцах давным-давно погибших звезд.
Хотя сами звезды первого поколения найти не удалось, ученые сообщили о необычной находке: звезде второго поколения, которая возникла в другой галактике, а не в нашей. Статья была опубликована в журнале Nature Astronomy.
Анируд Чити, исследователь из Чикагского университета и ведущий автор статьи, говорит:
Эта звезда позволяет взглянуть на то, как формировались элементы в ранних галактиках, отличных от Млечного Пути. Мы изучали звезды в Млечном Пути, которые были обогащены химическими элементами от первых звезд, но теперь хотим узнать, повторяются ли эти признаки в других галактиках.
Чити занимается так называемой "звездной археологией" — изучением того, как первые поколения звезд изменили Вселенную.
Пока никому не удалось увидеть звезды первого поколения, если такие вообще существуют. Поэтому Чити и его коллеги ищут звезды второго поколения, которые сформировались из материала, оставшегося после первых звезд.
Это трудная задача, так как даже звезды второго поколения сейчас очень редки. Большинство звезд, включая наше Солнце, представляют собой результат множества поколений звезд, каждое из которых добавляло все больше тяжелых элементов. Меньше одной из ста тысяч звезд в Млечном Пути может быть звездой второго поколения. Это как искать иголку в стоге сена. Но эти звезды дают нам уникальную возможность узнать, как выглядела Вселенная в прошлом.
В этом исследовании Чити и его коллеги обратили внимание на звезды в Большом Магеллановом Облаке (БМО). БМО — это яркая полоса звезд, видимая невооруженным глазом в Южном полушарии. Предполагается, что это была отдельная галактика, которая всего несколько миллиардов лет назад попала под влияние гравитации Млечного Пути. Это делает её особенно интересной, поскольку самые старые звезды БМО сформировались вне Млечного Пути, позволяя астрономам сравнивать условия ранней Вселенной в разных местах.
Ученые исследовали древние звезды в БМО и нашли десять таких звезд с помощью спутника Gaia Европейского космического агентства и телескопа Магеллан в Чили. Одна из звезд привлекла особое внимание из-за крайне низкого содержания тяжелых элементов, что указывает на ее образование на раннем этапе эволюции Вселенной, еще до накопления множества тяжелых элементов. При анализе химического состава этой звезды оказалось, что в ней меньше углерода по сравнению с железом, чем в звездах Млечного Пути.
Также оказалось, что БМО производило гораздо меньше звезд по сравнению с Млечным Путем в прошлом. Сейчас Чити руководит программой наблюдений, чтобы составить карту южного неба и найти еще больше древних звезд.