Как, по мнению художника, могут выглядеть звёзды населения III
Самые первые звёзды, поколение которых астрономы называют «населением III», должны были появиться спустя 100 млн лет после Большого взрыва. Это были сверхмассивные звёзды, практически не содержавшие в себе ничего, кроме водорода и гелия. Их гигантский размер должен был привести к тому, что они очень быстро (всего за миллион лет) превращались в сверхновые, взрывались, и разбрасывали вокруг себя тяжёлые элементы, сформированные как во время синтеза, так и во время взрыва.
До сегодняшнего момента астрономы не наблюдали таких старых звёзд. Самая старая из известных, SMSS J031300.36−670839.3, имеет возраст около 13,7 млрд лет, и, скорее всего, относится к населению II, появившемуся после населения III. Существующие сегодня звёзды относятся к населению I.
Теперь же астрономы при помощи одного из двух телескопов обсерватории Джемини нашли остатки взрыва звезды первого поколения. Сделано это было в процессе поисков наиболее удалённых от нас (и, следовательно, наиболее старых) квазаров. Применив инновационный метод спектрального анализа остатков звезды, учёные обнаружили крайне необычный состав – соотношение содержания железа к магнию более чем в 10 раз превышало аналогичное соотношение, характерное для нашего Солнца. Результаты исследования в журнале The Astrophysical Journal.
Астрофизики считают, что это должно свидетельствовать о том, что эти останки принадлежат звезде первого поколения, взорвавшейся, как . Теоретически именно так должны заканчивать свой жизненный цикл сверхбольшие звёзды массой от 150 до 250 солнечных – правда, пока мы ещё такого не видели.
Подобный взрыв происходит, когда фотоны в центре звезды спонтанно превращаются в электрон-позитронные пары. Давление излучения внутри звезды падает, гравитация побеждает, и происходит коллапс звезды с последующим взрывом. Такой взрыв не оставляет после себя ядра, которое могло бы стать нейтронной звездой или чёрной дырой. Вся материя звезды разбрасывается по окрестностям.
Оценка количества каждого из элементов, линии которых присутствуют в спектре, представляет собой сложную задачу. Соавторы работы из Токийского университета разработали новый метод, позволяющий оценить процентное содержание элементов по интенсивности волн разной длины в спектре квазара.
