Лучшее на сегодняшний день доказательство существования самых первых звезд во Вселенной

Астрономы зафиксировали странное свечение гелия рядом с одной из древнейших галактик Вселенной при полном отсутствии тяжелых элементов. Судя по всему, в объективе телескопа Джеймса Уэбба наконец-то оказались неуловимые звезды населения III — первые гиганты, зажегшиеся из первичного газа вскоре после Большого взрыва.

Поддержать нас на Boosty
Поддержать нас на Дзен

Астрономия — наука со специфической терминологией. В ней любой химический элемент тяжелее гелия пренебрежительно называют «металлом» (да, углерод и кислород для астрофизиков — тоже металлы), а самые первые и старые звезды во Вселенной почему-то носят порядковый номер «III», просто потому что открыли их последними, в виде чисто теоретических моделей.

Долгие десятилетия звезды населения III (Population III) оставались призраками. Стандартная космологическая модель гласила: самые первые светила во Вселенной должны были сформироваться исключительно из девственно чистого водорода и гелия, оставшихся после Большого взрыва. Без охлаждающего эффекта «металлов» эти первобытные облака газа могли коллапсировать только в по-настоящему массивные объекты — в сотни раз тяжелее Солнца. Они были ослепительно яркими, невыносимо горячими, жили быстро и умирали молодыми во вспышках колоссальных сверхновых, впервые засеяв космос тяжелыми элементами.

вселенной
Картирование ионизированного гелия, испускаемого звездой Геба.

Все были уверены, что они существовали, но поймать их с поличным не удавалось. До апреля 2026 года.

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST) нацелился на окрестности галактики GN-z11 — одного из самых далеких подтвержденных объектов в космосе, который мы видим таким, каким он был примерно через 400 миллионов лет после Большого взрыва (красное смещение z≈10.6).

На расстоянии около 3 килопарсеков от самой галактики астрономы обнаружили крошечный сгусток излучения, который исследователи ласково окрестили «Гебой» (Hebe) — в честь древнегреческой богини юности.

Используя спектрограф высокого разрешения NIRSpec-IFU, сразу несколько независимых групп ученых под руководством Роберто Майолино, Ханны Юблер и Элки Русты проанализировали этот участок неба и выложили серию статей на сервере препринтов arXiv. То, что они увидели (и чего не увидели), вызвало настоящий переполох.

Спектр Гебы показал аномально сильную эмиссионную линию дважды ионизованного гелия (He II 1640 Å). Чтобы «ободрать» атом гелия до такого состояния, нужен колоссальный источник жесткого ионизирующего излучения. Эквивалентная ширина линии составила более 20 ангстрем — показатель, который не способна выдать ни одна современная звезда. Линия гелия оказалась разделена на два компонента со сдвигом скоростей около 120 км/с. Дополнительно была зафиксирована линия излучения водорода ().

Но главная сенсация крылась в том, чего на графиках не было. Там не было никаких металлов.

вселенной
Распределения плотности наших моделей NEFERTITI при z = 10,6 для галактик популяции III на разных стадиях эволюции (красный: первозданные; оранжевый: самозагрязненные; зеленый: богатые гибриды популяции III) и для бедных металлами галактик популяции II (фиолетовый). Сплошные контуры охватывают 68% популяции галактик, для logU = [−2, −1, −0,5, 0] в совокупности. Погрешности представляют собой верхние пределы наблюдений 3σ, представленные в работах Maiolino et al. (представлено к публикации) и Übler et al.

В науке отсутствие сигнала часто расстраивает, но в данном случае нулевые значения по углероду, кислороду и железу стали настоящим триумфом. Отсутствие металлов — это ключевой «отпечаток пальца» звезд населения III. Газ в Гебе девственно чист. Теоретическое моделирование, проведенное группой Элки Русты, показало, что наблюдаемая картина лучше всего объясняется сверхмассивными первыми звездами с экстремальным смещением масс в бóльшую сторону (top-heavy mass distribution).

Обнаружение Гебы — это мост между Большим взрывом и современной Вселенной. Мы видим «заводы», которые произвели самое первое сырье для будущих каменистых планет и, в конечном итоге, для нас с вами.

Впрочем, авторы исследований сохраняют благоразумную научную сухость. В публикациях Геба описывается как «самое правдоподобное объяснение» и «наиболее убедительное доказательство», а не как неопровержимый факт. Космические наблюдения на таких запредельных дистанциях всегда сопряжены с шумом сенсоров.

Однако тот факт, что разные команды астрономов, используя разные методы анализа, пришли к одному и тому же выводу, глядя на этот крошечный пиксель, резко снижает вероятность ошибки прибора. Наука движется вперед не голливудскими озарениями, а вот такими осторожными шагами. И сейчас мы, похоже, сделали огромный шаг к тому, чтобы наконец увидеть, как в кромешной тьме ранней Вселенной зажегся самый первый свет.

Поддержать нас на Boosty
Поддержать нас на Дзен

Источники:

  1. R. Maiolino et al. (2026), «Thttps://arxiv.org/abs/2603.20362he search for Population III: Confirmation of a HeII emitter with no metal lines at z=10.6«.
  2. H. Übler et al. (2026), «GA-NIFS & JADES: Confirmation of pristine gas near GN-z11«.
  3. E. Rusta et al. (2026), «The Pristine HeII Emitter near GN-z11: Constraining the Mass Distribution of the First Stars«.

Читайте также: Что такое «первые звезды» во Вселенной?

← Назад

Спасибо за ответ! ✨

inoplanet
Астрофизики впервые искали инопланетян с обратной стороны Луны
Астрофизики впервые искали инопланетян с обратной стороны Луны
previous arrow
next arrow

Комментировать можно ниже в разделе “Добавить комментарий”.

Поделиться

Добавить комментарий

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.