Какими были древнейшие звезды, появившиеся после Большого взрыва

НаукаНаука

Первенцы Вселенной

Ученые нашли в глубинах Вселенной газовые облака, оставшиеся от взрывов первых звезд, совсем не похожих на современные. В этом открытии им помог Очень большой телескоп (Very Large Telescope, или VLT) — крупнейший телескоп в мире. Открытие сделала научная группа во главе с Себастьяном Лопесом из Чили. Научная работа опубликована в Astrophysical Journal.

Анатолий Глянцев, кандидат физико-математических наук

Квазар излучает свет. Свет проходит через газовое облако, вещество облака поглощает некоторые участки спектра квазара. По положению темных линий можно определить элементный состав облака

Когда во Вселенной рассвело

Часто говорят, что история Вселенной началась с Большого взрыва 13,7 млрд лет назад. Правильнее сказать, что с этого события началась Вселенная, какой мы ее знаем. До того были какие-то частицы и поля, но не было даже атомов, не говоря о звездах и галактиках.

Сразу после Большого взрыва температура была слишком высока для существования атомных ядер. Но пространство быстро расширялось, энергия распределялась по все большему объему, и вещество остывало. Уже в первую секунду возникли протоны и нейтроны. В течение нескольких минут они объединялись в атомные ядра в первых во Вселенной термоядерных реакциях. Потом температура упала, и реакции прекратились. Новорожденный мир был монотонным и скучным. Пространство почти равномерно заполнилось газом, столь разреженным, что по земным меркам это был просто вакуум. Этот газ был смесью водорода и гелия с ничтожной примесью лития, бериллия и бора, которую можно не брать в расчет. Только эти простейшие элементы образовались в первичных термоядерных реакциях.

Но за дело тут же взялся неутомимый скульптор — гравитация. Распределение вещества было все-таки не совсем равномерным, встречались случайные сгущения и разрежения. Там, где материи было чуть-чуть больше, и тяготение было сильнее. В эту точку притягивались новые массы вещества. От этого гравитация усиливалась и круг замыкался. Исходное крошечное уплотнение росло как снежный ком.

Так первичный газ собрался в огромные облака, позже ставшие галактиками и скоплениями галактик. Они тоже не были однородными: гравитация собирала комки внутри комков. В самых плотных и компактных сгустках температура и давление выросли настолько, что начались термоядерные реакции. В этих реакциях водород превращался в гелий, а гелий — в более тяжелые элементы. Эти «реакторы» и были первыми звездами. Момент их возникновения поэтично именуют космическим рассветом.

Когда Вселенная впервые озарилась звездным светом? По некоторым расчетам, уже спустя 250–350 млн лет после Большого взрыва. Во всяком случае, в первый миллиард лет.

Великий круговорот

Светила непрерывно истекают в окружающий космос веществом — звездным ветром. А в конце жизни, когда термоядерные реакции заканчиваются, звезда разрушается. Ее ядро превращается в компактный остаток, а внешние слои рассеиваются в космосе. С небольшими светилами это происходит постепенно, а массивные (от десяти масс Солнца) погибают в катастрофической вспышке сверхновой. Итог один: часть вещества консервируется в остатке (белом карлике, нейтронной звезде или черной дыре), а остальное превращается в межзвездный газ. И, значит, может стать материалом для новых звезд.

Сколько циклов этого круговорота уже успело миновать? Астрономы судят об этом по спектру светил, в котором отражается химический состав их поверхности. Почти всю жизнь звезды термоядерные реакции происходят глубоко в ее недрах. Поэтому поверхность состоит из того же вещества, из которого светило когда-то образовалось.

Все элементы, кроме водорода и гелия, астрономы называют металлами (химика от такого легкомыслия хватил бы удар). Солнце состоит из металлов примерно на 2%. Это означает, что вещество, из которого возникло наше светило, уже дважды проходило термоядерную переработку в недрах звезд. Другими словами, Солнце — звезда третьего поколения. К этому же поколению принадлежит большинство светил Млечного Пути. Но есть в Галактике звезды, чрезвычайно бедные металлами. Некоторые из них беднее Солнца в тысячи и даже миллионы раз! Эти светила — немногие оставшиеся представители второго поколения. Они образовались из материала, побывавшего в звездных термоядерных топках всего один раз. Ну а звезды первого поколения должны состоять только из водорода и гелия — элементов, образовавшихся сразу после Большого взрыва. Так, во всяком случае, гласит теория. Никто никогда не видел «живую» звезду первого поколения, и надежды на такое знакомство практически нет. Чтобы понять, почему это так, поговорим подробнее о превращении скучных комков межзвездного газа в сияющие светила.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Криптобудущее Криптобудущее

Жизненный цикл цивилизаций и наступающая эпоха свободы

Популярная механика
Перезапись страшных воспоминаний мышей разорвала связь с изначальной нейронной сетью Перезапись страшных воспоминаний мышей разорвала связь с изначальной нейронной сетью

Нейроны, хранящие страшное воспоминание мышей, поменяли паттерн кодирования

N+1
Выживут только инфорги Выживут только инфорги

«Инфорги» — люди, которые придут на смену Homo Sapiens

Популярная механика
КУОК КУОК

Владимир Сорокин стал первым в СНГ, кто выпустил полноформатный релиз в Telegram

Собака.ru
20 вещей, которые могут тебе пригодиться в постели 20 вещей, которые могут тебе пригодиться в постели

Объекты и явления, при помощи которых твой секс будет еще великолепнее

Maxim
Двойные стандарты в отношениях Двойные стандарты в отношениях

Как определить двойные стандарты в отношениях?

Лиза
10 женских заблуждений о мужчинах 10 женских заблуждений о мужчинах

Мужчины не так примитивны, как о них думают создания высшего уровня

Maxim
«Толкиеновское Средиземье»: как Алексей Карахан открыл турбазу «Молодость» на Алтае «Толкиеновское Средиземье»: как Алексей Карахан открыл турбазу «Молодость» на Алтае

Алексей Карахан — о том, что такое современная и комфортная турбаза

Forbes
Энергия под контролем Энергия под контролем

Водородная и альтернативная энергетика а также её защита

Наука
Экологичный подход ко всему: как повторно использовать деревянные палочки от мороженого с пользой для дома Экологичный подход ко всему: как повторно использовать деревянные палочки от мороженого с пользой для дома

Доели эскимо? Помойте палочку и отложите ее в ящик, она вам еще пригодится

ТехИнсайдер
Высокочувствительные люди: кто они и как жить с этой особенностью? Высокочувствительные люди: кто они и как жить с этой особенностью?

Гайд по поведению высокочувствительных людей

Правила жизни
От функции к форме От функции к форме

Нетипичный для отечественной архитектуры, внешне простой, но элегантный дом

Идеи Вашего Дома
«Мы решили рискнуть»: как живут и строят бизнес переехавшие в Сербию россияне «Мы решили рискнуть»: как живут и строят бизнес переехавшие в Сербию россияне

В каких сферах русскоязычные релоканты открывают собственный бизнес в Сербии

Forbes
От сырных гонок до перетягивания ушами: 10 самых странных видов спорта От сырных гонок до перетягивания ушами: 10 самых странных видов спорта

Виды спорта, о которых вам не рассказывал на уроках физкультуры

ТехИнсайдер
Влад и Анна Прахты Влад и Анна Прахты

Влад и Анна Прахты заставили всю страну принять искусственную кожу как родную

Собака.ru
Датский кинорежиссер Мартин Сковбьерг: Если мы не переосмыслим суть привилегированности, то чувства многих останутся проигнорированы Датский кинорежиссер Мартин Сковбьерг: Если мы не переосмыслим суть привилегированности, то чувства многих останутся проигнорированы

Режиссер Мартин Сковбьерг — о губительных социальных нормах и Копенгагене

СНОБ
Как быстро охладиться: 4 научных способа Как быстро охладиться: 4 научных способа

Как спастись от жуткой жары?

ТехИнсайдер
Как культура нарциссизма заставляет нас быть перфекционистами и страдать Как культура нарциссизма заставляет нас быть перфекционистами и страдать

Что стоит за перфекционизмом и почему от него стоит отказаться?

Psychologies
Как сегодня выглядит певица Сандра, которая была звездой мировых дискотек, а потом ушла в тень из-за разбитого сердца Как сегодня выглядит певица Сандра, которая была звездой мировых дискотек, а потом ушла в тень из-за разбитого сердца

История суперзвезды конца XX века Сандры Ландер

VOICE
Проклятие «Титаника»: почему говорят, что спустя 111 лет лайнер продолжает губить людей Проклятие «Титаника»: почему говорят, что спустя 111 лет лайнер продолжает губить людей

Когда «Титаник» потерпел крушение, тут же поползли слухи о проклятии

VOICE
Тонкости перехода Тонкости перехода

Управляющие ищут замену западным активам

Деньги
Как в «Моем преступлении» Франсуа Озону удалось играючи поговорить на тему женской эмансипации Как в «Моем преступлении» Франсуа Озону удалось играючи поговорить на тему женской эмансипации

«Мое преступление» — фильм-размышление на тему женской эмансипации

СНОБ
Драка с роботом превратила самцов мух в умелых любовников Драка с роботом превратила самцов мух в умелых любовников

Выброс гормона октопамина повлиял на поведение самцов мух

N+1
Юность в 1990-е: откровения читательниц Psychologies Юность в 1990-е: откровения читательниц Psychologies

Как по-разному мы видим историческое прошлое, свидетелями которого стали сами

Psychologies
Виктор Цой родился 61 год назад. Он погиб в странном ДТП Виктор Цой родился 61 год назад. Он погиб в странном ДТП

Вспоминаем, как жил Виктор Цой и разбираем роковое ДТП с «Москвичом 2141»

РБК
Как в Россию возвращалась теология и зачем она нам сегодня Как в Россию возвращалась теология и зачем она нам сегодня

Выявлять и акцентировать проблемы гуманитарной науки в целом — задача теологии

Наука
Московский скоростной диаметр: зачем он нужен и как по нему ездить Московский скоростной диаметр: зачем он нужен и как по нему ездить

Какие задачи решает Московский скоростной диаметр и как им пользоваться

РБК
Академик Юрий Наточин: главная забота почки — чтобы каждая клетка организма могла жить своей жизнью Академик Юрий Наточин: главная забота почки — чтобы каждая клетка организма могла жить своей жизнью

Академик Юрий Наточин: жизнь появилась не в морях, а в калиевых озерах

Наука
Формула везения: можно ли объяснить удачу с научной точки зрения Формула везения: можно ли объяснить удачу с научной точки зрения

Что делать, чтобы удачные случайности стали происходить чаще?

Forbes
Что такое шугаринг и как его правильно делать Что такое шугаринг и как его правильно делать

Шугаринг — метод удаления волос, которым пользовались еще древние египтяне

РБК
Открыть в приложении