Астрономы из Университета Юты изучили массивные звёзды в близлежащих карликовых галактиках, чтобы лучше понять, какими могли быть первые светила Вселенной. Исследование получило название TEMPOS — «Каталог крайне бедных металлами звёзд типа O». Для работы использовались ультрафиолетовые спектры, полученные космическим телескопом «Хаббл» с помощью спектрографа Cosmic Origins.
Учёные рассматривают эти объекты как аналоги звёзд, существовавших через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва. Руководитель проекта Грейс Телфорд, доцент кафедры физики и астроном Университета Юты, считает, что собранные данные помогут точнее моделировать первые звёзды населения III. Подобные массивные светила заметно влияют на развитие галактик, в которых находятся.
«Они горят очень горячо, ярко и быстро, а заканчивают короткую жизнь взрывами сверхновых, которые выбрасывают в окружающий газ огромное количество энергии и вещества», — сказала Телфорд. По её словам, такие звёзды нагревают газ и фактически регулируют его доступное для охлаждения количество, тем самым влияя на появление новых звёзд.
Первые звёзды, вероятно, формировались из большого количества водорода в молодой Вселенной и были более чем в десять раз массивнее Солнца. В их составе почти не было элементов тяжелее водорода и гелия, которые астрономы объединяют под названием «металлы». В ходе эволюции такие объекты создавали более тяжёлые элементы, а после взрывов сверхновых рассеивали их в межзвёздном пространстве, постепенно обогащая галактики.
В рамках TEMPOS исследователи изучили 29 массивных звёзд с низкой металличностью. Их ультрафиолетовые спектры позволили определить содержание элементов и особенности звёздных ветров — потоков вещества, уносящих массу в космос. Оказалось, что у наиболее бедных металлами звёзд скорость таких ветров значительно ниже: металлические ионы связывают излучение звезды с выбрасываемым веществом, поэтому при меньшей металличности потеря массы происходит слабее.
В спектрах, полученных «Хабблом», команда также обнаружила признаки поглощения железа. У звёзд из более богатых металлами галактик этот сигнал оказался сильнее, чем у объектов в бедных металлами системах. Результаты TEMPOS, о которых сообщает сайт Университета Юты, могут помочь интерпретировать наблюдения ранней Вселенной, которые ведёт космический телескоп имени Джеймса Уэбба; данные исследования открыты для доступа в архиве Микульского при Научном институте космического телескопа.