Учёные из Института Нильса Бора (Дания) провели анализ химического состава галактик возрастом в 10–12 млрд лет и установили, что они развивались намного быстрее, чем сейчас, а значит, и звёзды с планетарными системами существовали уже 12 млрд лет назад.
Как мы достоверно знаем из наблюдений, юные галактики точно были раньше 12 млрд лет тому назад. А вот чего мы, по словам учёных из Института Нильса Бора (Дания), до сих пор не знали, так это того, что в те невообразимые времена галактики развивались намного быстрее, чем сейчас. И это значит, что 12 млрд лет назад уже существовали звёзды с планетарными системами, в которых было возможно возникновение жизни.
Результаты этих научных изысканий опубликованы на текущей неделе в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
По существующей космологической модели, после Большого взрыва, случившегося 13,7 млрд лет тому назад, Вселенная представляла собой горячий, плотный первичный «суп», состоящий из газа и частиц. По мере её расширения «суп» остывал и становился менее плотным. Его первоначальное распределение было не вполне однородным, где-то он был плотнее, где-то — разряжённее. В самых насыщенных барионной материей регионах гравитация вызвала дальнейшую концентрацию вещества, спровоцировав формирование первых звёзд и галактик. Считается, что это произошло примерно через 500 млн лет после Большого взрыва.
Предположительно, первые звезды были чисто водородно-гелиевыми (поколение III), практически без металлов, которым ещё неоткуда было взяться — их не успели наработать звёзды в ходе термоядерных реакций. Лишь последующие поколения звёзд, содержащие продукты взрывов первоначальных крайне массивных светил, которые уже успели произвести в своих недрах тяжёлые элементы, имели достаточную металличность и количество углерода и кислорода для формирования планет и зарождения на них жизни в известных нам формах.
До недавнего времени считалось, что от первых звёзд (500 млн лет от Большого взрыва) до первых планетных систем минули миллиарды лет. Однако исследование, проведённое в Институте Нильса Бора, показывает, что для некоторых галактик это по меньшей мере совершенно неверно.
«Мы изучили десять галактик ранней Вселенной, проанализировали их спектры. Мы наблюдаем свет от этих галактик, пропутешествовавшим предварительно 10–12 млрд лет до Земли, наблюдая их такими, какими они были в ту пору. Мы ожидали, что увидим относительно примитивное звёздное население с низким содержанием тяжёлых элементов, но то, что было обнаружено, оказалось большим сюрпризом», — замечает профессор Йохан Финбо из Центра тёмной космологии при Институте Нильса Бора в Копенгагене. На деле оказалось, что газ в некоторых галактиках и их звёздах имеет очень высокое содержание тяжёлых элементов, неотличимое от современных галактик типа Млечного пути. «Их газ был столь же насыщен [тяжёлыми элементами], как наше Солнце», — констатирует учёный.
Чтобы с высокой достоверностью исследовать спектры столь удалённых галактик, учёные использовали квазары, находящиеся за интересовавшими их десятью галактиками. Часть спектра излучения квазаров, которые поглощались изучаемыми галактиками, «выдавала» те химические элементы, через которые проходило излучение квазаров на пути к земным наблюдателям.
Одна из исследованных галактик оказалась особенно экстравагантной — даже её периферийные области (!) крайне насыщены тяжёлыми элементами. По словам Йохана Финбо, столь высокий уровень насыщенности означает, что уже 12 млрд лет назад здесь наличествовали необходимые условия для формирования жизни земного типа.
И самое интригующее: механизм быстрого насыщения ранних галактик тяжёлыми элементами остаётся пока совершенно неясным. Термоядерным реакциям просто не должно было хватить для этого времени. И потом, если за считанные сотни миллионов лет некоторым галактикам удалось наработать столько же тяжёлых элементов, сколько нашему Млечному Пути, то сколько же тяжёлых элементов там должно быть сейчас, через 12 млрд лет нуклеосинтеза?
Подготовлено по материалам Копенгагенского университета.
Просмотров 
Другие новости по теме:
 Впервые в древних звёздах обнаружен теллур |  Реионизация закончилась значительно раньше, чем считалось, и была необ ... |  Астрономы изучили «диету» молодых галактик в ранней Вселен ... |  Поставлены под сомнение современные модели формирования галактик |  Обнаружено самое далекое скопление галактик во Вселенной |  Японские ученые открыли самое дальнее от Земли скопление галактик |
