Солнце состоит преимущественно из водорода и гелия — двух самых распространённых элементов во Вселенной, образовавшихся в первые минуты после Большого взрыва. Однако в составе Солнца также присутствуют так называемые «металлы» — по астрономической терминологии это все элементы тяжелее гелия: углерод, азот, железо, золото и другие. Эти металлы появляются в результате взрывов сверхновых и столкновений нейтронных звёзд.
Пыль давно погибших звёзд становилась строительным материалом для новых поколений светил. С каждым новым циклом формирования звёзд содержание металлов в них возрастало. Солнце, по современной оценке, принадлежит минимум к третьему поколению звёзд: его химический состав отражает результат сложного переплетения различных процессов, обогащающих вещество металлами.
Однако существуют и другие, гораздо более древние звёзды — те, что почти не содержат металлов. Они называются экстремально металлобедными (Extremely М⃰l-Poor Stars, EMPs). Их уникальный химический «подпись» — это, как правило, следствие всего одной сверхновой, а не накопления металлов за многие поколения. EMPs, по сути, являются звёздами второго поколения, напрямую связанными с самым ранним этапом звёздообразования.
Звёзды первого поколения, состоявшие почти исключительно из водорода и гелия, уже исчезли. Из-за отсутствия тяжёлых элементов им требовались массы в сотни солнечных, чтобы запустить термоядерные реакции в ядре. Такие гиганты жили крайне недолго и о них известно очень мало.
Изучение экстремально металлобедных звёзд даёт возможность пролить свет на свойства первых звёзд: их массу, продолжительность жизни и даже распространённость. Поскольку EMPs представляют собой своеобразные «живые ископаемые», они позволяют астрономам заглянуть в химическую лабораторию прошлого, когда Вселенная только начинала формироваться.
Выделить EMP среди других металлобедных звёзд крайне сложно, поскольку для этого необходимы высокоточные спектральные наблюдения. Это требует значительных ресурсов и времени, что ограничивает количество доступных данных. Недавно на сервере препринтов arXiv появилась работа, в которой обобщены современные представления о таких звёздах и подчёркивается необходимость дальнейших исследований.
Новое исследование показало, что EMPs встречаются не только в гало Млечного Пути, как считалось ранее, но и в его диске. Большинство металлобедных звёзд — это старые красные карлики, которые в результате взаимодействий со звёздами перемещаются во внешнее гало. Однако часть EMPs остаётся в диске, что даёт новые сведения о динамике галактики. Есть свидетельства, что некоторые из этих звёзд могут быть относительно молодыми, что ставит под сомнение существующие модели звёздной эволюции.
Особое значение имеют соотношения углерода, азота и кислорода в составе EMPs. Эти пропорции позволяют оценить массу и возраст первых звёзд, поскольку соотношение элементов зависит от массы ядра звезды. Благодаря простоте химического состава EMPs можно достаточно точно реконструировать особенности первых светил.
Достаточное количество данных о EMPs позволит понять, насколько быстро после Большого взрыва возникали первые звёзды, и были ли они редкостью или обычным явлением во Вселенной. Такие сведения критически важны для построения точных моделей ранней эволюции галактик.
Работа на arXiv также затрагивает технические детали эволюции звёзд и роль EMPs в понимании динамики Млечного Пути. Для продвижения исследований необходимы новые наблюдения и расширение базы данных о подобных объектах.
Экстремально металлобедные звёзды остаются ключевым инструментом для изучения истоков Вселенной, её химической истории и формирования галактик. Их анализ способен не только уточнить существующие представления, но и радикально изменить теоретические основы современной астрофизики.
Изображение носит иллюстративный характер
Пыль давно погибших звёзд становилась строительным материалом для новых поколений светил. С каждым новым циклом формирования звёзд содержание металлов в них возрастало. Солнце, по современной оценке, принадлежит минимум к третьему поколению звёзд: его химический состав отражает результат сложного переплетения различных процессов, обогащающих вещество металлами.
Однако существуют и другие, гораздо более древние звёзды — те, что почти не содержат металлов. Они называются экстремально металлобедными (Extremely М⃰l-Poor Stars, EMPs). Их уникальный химический «подпись» — это, как правило, следствие всего одной сверхновой, а не накопления металлов за многие поколения. EMPs, по сути, являются звёздами второго поколения, напрямую связанными с самым ранним этапом звёздообразования.
Звёзды первого поколения, состоявшие почти исключительно из водорода и гелия, уже исчезли. Из-за отсутствия тяжёлых элементов им требовались массы в сотни солнечных, чтобы запустить термоядерные реакции в ядре. Такие гиганты жили крайне недолго и о них известно очень мало.
Изучение экстремально металлобедных звёзд даёт возможность пролить свет на свойства первых звёзд: их массу, продолжительность жизни и даже распространённость. Поскольку EMPs представляют собой своеобразные «живые ископаемые», они позволяют астрономам заглянуть в химическую лабораторию прошлого, когда Вселенная только начинала формироваться.
Выделить EMP среди других металлобедных звёзд крайне сложно, поскольку для этого необходимы высокоточные спектральные наблюдения. Это требует значительных ресурсов и времени, что ограничивает количество доступных данных. Недавно на сервере препринтов arXiv появилась работа, в которой обобщены современные представления о таких звёздах и подчёркивается необходимость дальнейших исследований.
Новое исследование показало, что EMPs встречаются не только в гало Млечного Пути, как считалось ранее, но и в его диске. Большинство металлобедных звёзд — это старые красные карлики, которые в результате взаимодействий со звёздами перемещаются во внешнее гало. Однако часть EMPs остаётся в диске, что даёт новые сведения о динамике галактики. Есть свидетельства, что некоторые из этих звёзд могут быть относительно молодыми, что ставит под сомнение существующие модели звёздной эволюции.
Особое значение имеют соотношения углерода, азота и кислорода в составе EMPs. Эти пропорции позволяют оценить массу и возраст первых звёзд, поскольку соотношение элементов зависит от массы ядра звезды. Благодаря простоте химического состава EMPs можно достаточно точно реконструировать особенности первых светил.
Достаточное количество данных о EMPs позволит понять, насколько быстро после Большого взрыва возникали первые звёзды, и были ли они редкостью или обычным явлением во Вселенной. Такие сведения критически важны для построения точных моделей ранней эволюции галактик.
Работа на arXiv также затрагивает технические детали эволюции звёзд и роль EMPs в понимании динамики Млечного Пути. Для продвижения исследований необходимы новые наблюдения и расширение базы данных о подобных объектах.
Экстремально металлобедные звёзды остаются ключевым инструментом для изучения истоков Вселенной, её химической истории и формирования галактик. Их анализ способен не только уточнить существующие представления, но и радикально изменить теоретические основы современной астрофизики.