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

Электрический сноуборд Электрический сноуборд

Настало время познакомиться с модным зеленым сноубордом ELIQ на электротяге

Популярная механика
Новый метод лечения малярии: паразита, передающего болезнь, можно сбить с толку Новый метод лечения малярии: паразита, передающего болезнь, можно сбить с толку

Если дезориентировать паразита, он не сможет заражать человека и размножаться

ТехИнсайдер
Квантовое превосходство Квантовое превосходство

«Квантовый компьютер – атомная бомба XX века»

ТехИнсайдер
Как распознать абьюз в семье: советы пожилым родителям Как распознать абьюз в семье: советы пожилым родителям

Как проявляется психологическое насилие над пожилыми людьми?

Psychologies
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
«Позолоти ручку»: как работают инфоцыгане «Позолоти ручку»: как работают инфоцыгане

Что происходит на «тренингах счастья» и кто на них приходит

VOICE
Если пупок надоел Если пупок надоел

Места, которые мы постоянно видим и трогаем, а названий-то и не знаем

Maxim
Не совершайте ошибку! 7 продуктов, которые категорически нельзя замораживать Не совершайте ошибку! 7 продуктов, которые категорически нельзя замораживать

Некоторые продукты категорически нельзя замораживать — рассказываем, почему

ТехИнсайдер
Самый большой магнит в мире Самый большой магнит в мире

Самый массивный и мощный на планете магнит – центральный соленоид

Популярная механика
Исторический Chevrolet Avalanche Base Camp продаётся на eBay Исторический Chevrolet Avalanche Base Camp продаётся на eBay

Этот оригинальный экспедиционный пикап был изготовлен по заказу General Motors

4x4 Club
Что ели на Руси до картошки? Что ели на Руси до картошки?

До XVII века на Руси господствовали совершенно другие продукты

Культура.РФ
Самый советский художник Самый советский художник

Памяти Ильи Кабакова

Weekend
Как кормление ребенка грудью влияет на его результаты в школе? Поразительно! Как кормление ребенка грудью влияет на его результаты в школе? Поразительно!

Время кормления детей грудным молоком влияет на результаты школьных тестов

ТехИнсайдер
На бурятской траве. Как россияне сделали джин, получивший награду на конкурсе в Европе На бурятской траве. Как россияне сделали джин, получивший награду на конкурсе в Европе

Как бизнесмен и чайный мастер сделали джин Gintl

СНОБ
Легенда на все времена. Wrangler 2024, с новым мягким верхом и 6.4-литровым мотором Легенда на все времена. Wrangler 2024, с новым мягким верхом и 6.4-литровым мотором

Jeep Wrangler сохраняет за собой титул «легендарного внедорожника»

4x4 Club
Александр Семенов, Даниил Веретенников & Гавриил Малышев Александр Семенов, Даниил Веретенников & Гавриил Малышев

Рупоры капрома готовят книгу о постсоветском наследии России

Собака.ru
«Это наживается нервами десятилетий, а конфискуется в одну ночь» «Это наживается нервами десятилетий, а конфискуется в одну ночь»

Александр Солженицын о правилах выживания

Weekend
Как ликерные вина стали самой многострадальной категорией российского виноделия Как ликерные вина стали самой многострадальной категорией российского виноделия

Мы живем в стране победившего портвейна

Forbes
Ошибка 0x80070422: когда она появляется, и как ее исправить Ошибка 0x80070422: когда она появляется, и как ее исправить

Как исправить ошибку 0x80070422 при обновлении Windows 10

CHIP
Между «Севером — Югом» и «Западом — Востоком» Между «Севером — Югом» и «Западом — Востоком»

Потенциал развития сельского хозяйства Самарской области

Агроинвестор
В Кыргызстане едят камни? Поразительно, но да! Вот чем это объясняется В Кыргызстане едят камни? Поразительно, но да! Вот чем это объясняется

Зачем люди в Центральной Азии едят глину?

ТехИнсайдер
Кофе можно не только пить: 8 удивительных применений молотого кофе в быту Кофе можно не только пить: 8 удивительных применений молотого кофе в быту

8 потрясающих лайфхаков с кофе, которые непременно вам понравятся!

ТехИнсайдер
Семейные ценности Семейные ценности

Что случилось с наследием Виктора Вазарели?

Robb Report
«Я увидел, через какие испытания прошла жена»: Сергей Сафронов рассказал, как присутствовал на родах «Я увидел, через какие испытания прошла жена»: Сергей Сафронов рассказал, как присутствовал на родах

Иллюзионист и телеведущий Сергей Сафронов присутствовал на родах младшей дочери

VOICE
Собака-ищейка спасает исчезающих гребенчатых тритонов. Она научилась их вынюхивать под землей Собака-ищейка спасает исчезающих гребенчатых тритонов. Она научилась их вынюхивать под землей

Нюх собаки — это все-таки совершенно непревзойденный запаховый детектор

ТехИнсайдер
Узнайте армейский метод из 5 шагов, чтобы быстро уснуть. Это может понадобиться! Узнайте армейский метод из 5 шагов, чтобы быстро уснуть. Это может понадобиться!

Простой способ засыпания десятилетиями помогает солдатам уснуть в любых условиях

ТехИнсайдер
Роботы в свитерах научились чувствовать прикосновения Роботы в свитерах научились чувствовать прикосновения

Зачем инженеры связали на автоматическом станке свитеры для роботов?

N+1
Для тех, кто любит посложнее: 5 романов для интеллектуалов Для тех, кто любит посложнее: 5 романов для интеллектуалов

Сложные эпические романы — целое исследование человека, общества и истории

Maxim
Как космические путешествия медленно убивают иммунитет человека: что ждет астронавтов будущего Как космические путешествия медленно убивают иммунитет человека: что ждет астронавтов будущего

Условия космических путешествий изменяют экспрессию генов астронавтов

ТехИнсайдер
Как на первом свидании определить, подходит ли женщина вам в сексе Как на первом свидании определить, подходит ли женщина вам в сексе

Можно ли на первом свидании понять, как проявит себя женщина в сексе?

Psychologies
Открыть в приложении