Звезда Мафусаил самая древняя

 из всех известных звезд.

Друзья!
Из Сети

"У астрономов нет особых проблем с поиском звёзд. Ведь небо просто полно
ими. Куда бы Вы ни посмотрели в безоблачном ночном небе – Вы увидите
звезды. Они бывают самые разные. Но есть один очень специфический тип
звёзд, который ещё не был обнаружен телескопами. Это – самые первые звёзды  Вселенной.

Звезды не существуют вечно. Они рождаются, живут и умирают. Как и наше
Солнце, которое образовалось 4,6 миллиарда лет назад. Оно не было первой
звездой во Вселенной. Поскольку последней уже 13,8 миллиарда лет.
Поэтому очевидно, что в космосе есть звезды и постарше нашей звезды. И
среди них есть самые первые. Те, которые впервые осветили мрак
бесконечности своим ослепительный светом.
Звёздные населения
В астрономии звезды делятся на группы, называемые «население». Наше
Солнце принадлежит к населению I. Звёзды, которые относятся к нему,
образовались несколько миллиардов лет назад. И в настоящее время находятся
в самом расцвете своей эволюции. Звезды, которые существуют уже около 10
миллиардов лет, сформировавшиеся значительно раньше , относятся к
населению II. Они все ещё существуют во Вселенной. И астрономы наблюдают в
космосе невообразимое количество подобных объектов. Чаще всего их можно
найти во внешних областях галактик. Но, несмотря на свой преклонный возраст,
эти объекты тоже не первые звёзды Вселенной.
Солнца
Учёные знают об этом из-за их так называемой «металличности». В астрономии
«металлами» считается все, что не является водородом или гелием. Конечно же это химически неверно. Но в данном случае учёным проще
отделить таким образом все элементы, которые возникли во Вселенной после
Большого Взрыва от тех, что появились уже в результате работы звёзд.
Звёзды, подобные Солнцу, как и все остальные звёзды, почти полностью состоят
из водорода и гелия. Но не совсем. Уже при рождении в них присутствует
некоторое количество металлов. Они входят в состав больших газовых облаков,
из которых и образовываются эти объекты.
Так откуда же они берутся, эти металлы? Их производят другие звёзды, которые
в течение своей производили эти элементы в своих недрах в результате
процессов термоядерного синтеза. А затем, в конце своей жизни, они
разбросали накопленное добро по космосу в результате сильных взрывов.

Более старые звёзды популяции II тоже содержат металлы. Их меньше, чем у
звёзд населения I. Но все же их так много, что можно сделать однозначный
вывод, что эти звёзды получили свои металлы от других звёзд, которые
существовали до них.
Итак, постепенно мы пришли к той теме, о которой хотели сегодня поговорить –
самые первые звёзды. Их отличительная черта, как мы уже выяснили, такова –
они не содержат металлов. И состоят только из водорода и гелия. Это звёзды
населения III. Именно они – самые первые звезды во Вселенной.
Астрономы знают, что они когда-то существовали. Потому что откуда-то
должны были появиться все химические элементы, которые не являются ни
водородом, ни гелием. Это могло произойти только в результате процесса
термоядерного синтеза, происходящего внутри звёзд. И если после Большого
взрыва в космосе присутствовали только водород и гелий, то, следовательно,
самые первые звезды должны были состоять исключительно из водорода и
гелия. А вот уже внутри себя они произвели первые новые химические
элементы. И обогатили ими космос после окончания своей жизни.
У науки нет сомнений в существовании когда-то звёзд, относящихся к
населению III. Но найти их чрезвычайно сложно. Несмотря на то, что астрономы
предполагают, что эти самые первые звезды были чрезвычайно массивными!
Живи быстро, умри молодым
Сегодня теоретический верхний предел массы звезды составляет примерно 150
масс Солнца. Но это не фиксированный предел. Наука пока не совсем точно
знает, насколько большой может быть звезда. Это зависит от множества
условий. Но когда только начала создавать первые звезды, этот
предел, возможно, составлял несколько сотен солнечных масс. Возможно, даже,
первые звёзды имели до 1000 масс Солнца. И именно из-за того, что состояли
они исключительно из водорода и гелия.
Казалось бы – это должно упростить . В конце концов, массивную звезду
ведь легче найти, чем крошечную карликовую звезду, верно? Да. Но чем
больше масса звезды, тем выше температура в ей недрах. И тем интенсивнее в
её ядре происходит термоядерный синтез.
поиск
Именно поэтому массивная звезда расходует своё топливо значительно
быстрее, чем маленькая.
Продолжительность жизни нашего относительно маленького Солнца составляет
от 10 до 12 миллиардов лет. Огромная звезда населения III «сгорела» бы гораздо
быстрее – за 1, максимум 2 миллиона лет. Это означает, что ни одна из первых
огромных звёзд до наших дней, безусловно, не дожила.
И поэтому, сев на краешек табуретки с ситцевым платочком для удаления
текущих по щекам слёз, можно прийти к мысли, что поиски первых звёзд
Вселенной совершенно безнадёжное занятие. Ведь как можно найти то, чего не
существует уже более 13 миллиардов лет?
Свет погасших звёзд
Но всё не так плохо, друзья мои. Поскольку именно здесь в игру вступают
огромные расстояния во Вселенной. Когда мы наблюдаем свет, который шёл к
нам очень, очень долго, мы как бы смотрим в прошлое. Галактика, свет которой
дошёл до нас за 13 миллиардов лет, предстаёт нам такой, какой она выглядела
13 миллиардов лет назад. Когда сама Вселенная была почти младенцем.
Наши телескопы могут видеть такие старые (или молодые, в зависимости от
того, как на это смотреть) галактики. Они начали излучать свой свет в космос
всего через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва.
Но свет «растягивается». По мере того, как он перемещался по пространству,
последнее становилось все больше и больше. Вот почему часть этого света все
ещё находится в движении и сегодня. Он имеет очень большую длину волны. Но
у астрономов всё же есть шанс обнаружить его. Если говорить очень
упрощённо – в том случае, если у них появятся приборы, имеющие
соответствующее разрешение и чувствительность. Однако пока у них таких
приборов нет. И вряд ли в ближайшее время они появятся.
Обнаружить свет самых первых звёзд довольно сложно. Но, в принципе, ничего
невозможного нет. Учёные уже наблюдали звезды, которые чрезвычайно стары.
И содержат чрезвычайно мало металлов. Но пока не обнаружилось ни одной,
которая действительно была бы почти такой же древней, как сама Вселенная…".https://dzen.ru/alivespace.ru
...Други!
Регулярно смотрю телепередачи на канале ЦТ"Тайны Галактики".Они значительно расширили мой кругозор, оторвали от маленькой нашей Земли.Что она, кроха, среди миллиардов и миллиардов звёзд и планет!?
Да,это всё беспредельное звёздное население, подверженное своим космическим законам. Светила рождаются  и умирают, как и мы сами.Но ЖИЗНЬ НЕУНИЧТОЖИМА!НИГДЕ!Даже за миллионы световых лет от Земли!
В.Н.
*************
1.Астрономы нашли
самые ранние звезды
Вселенной

Астрономы из Института астрофизики и космических
исследований, Лиссабонского университета и
Лейденской обсерватории обнаружили самую яркую
из ранее известных молодых галактик, получившую
обозначение CR7. Как оказалось, она содержит в себе
звезды, принадлежащие к III типу населения,
аналогичные первым звездам Вселенной. Ранее их
существование было предсказано лишь теоретически.

Исследователи с помощью Очень Большого Телескопа,
а также телескопов обсерватории Кека и «Хаббла»
провели самый обширный на данный момент обзор
далеких галактик. Свет от них идет настолько долго, что
астрономы видят их такими, какими они были
миллиарды лет назад. В новом исследовании ученые
рассмотрели галактики, сформировавшиеся в эпоху
реионизации, спустя всего 800 миллионов лет после
Большого Взрыва. В результате обзора астрономы
обнаружили ряд чрезвычайно ярких и молодых
галактик, самая яркая среди которых CR7.
По словам ученых, само по себе обнаружение столь
яркой галактики является важным научным
результатом. Светимость в лаймановской спектральной
линии водорода втрое превысила предыдущий рекорд
среди объектов ранней Вселенной, принадлежащий
галактике Himiko. Однако, анализируя спектр
излучения, астрономы обнаружили еще одну
особенность галактики — в ней практически нет
спектральных линий, соответствующих элементам
тяжелее гелия. Это важная характеристика,
указывающая на наличие в галактике скоплений звезд
III типа населения, никогда ранее не наблюдавшихся.
Давид Собрал, соавтор работы
«Мы не ожидали найти столь яркую галактику. А
затем, шаг за шагом раскрывая природу CR7, мы
поняли, что нашли не только самую яркую из
известных удаленных галактик, но и что она имеет
все характеристики, свойственные гипотетическому
звездному населению типа III. Именно в таких
звездах образовались первые во Вселенной тяжелые
атомы, из которых теперь состоим и все мы. Это
просто удивительно!»
Наряду с ними, в галактике удалось найти и более
привычные звезды, спектр которых смещен в красную
область. По словам авторов, это свидетельствует
о волнообразном процессе формирования звезд
Мы используем файлы Cookie для улучшения работы сайта
населения III, предсказанном теорией. Обнаруженные
скопления, по всей видимости, принадлежат к
последней такой волне.
Для точного подтверждения того, что найденные
звезды принадлежат именно III типу, исследователи
планируют провести дополнительные наблюдения с
помощью телескопов ALMA, «Хаббл» и Очень Большого
Телескопа. Кроме того, они надеются найти подобные
объекты среди звезд других ярких галактик,
аналогичных CR7.
Первыми звездами, образовавшимися в ранней
Вселенной были звезды III типа населения. Именно они
были двигателями процесса реионизации, выступали в
роли фабрик по производству тяжелых элементов.
Изначально же они состояли лишь из водорода, гелия и
следовых количеств лития, образовавшихся вследствие
Большого Взрыва. По существующим предположениям,
масса первых звезд могла превышать солнечную в
тысячи раз, а температура их поверхности измерялась
десятками тысяч кельвинов. Такие объекты
существовали недолго, около пары миллионов лет, а
затем становились сверхновыми.
https://nplus1.ru/
*********************
2.Они были первыми
Заглядывая в далекие глубины молодой вселенной, астрономы пытаются понять, как зажигались первые звезды.
Рождение первой звезды. Изображение: «Популярная механика»
Еще лет двадцать назад была известна лишь горсточка галактик старше семи миллиардов лет (этот порог соответствует космологическому крас
смещению, превышающему единицу). Некоторые ученые даже открыто сомневались, что столь древние звездные скопления в самом деле суще
в значительных количествах. Устранению этого заблуждения помог случай. В 1995 году руководитель научных программ космического телеско
«Хаббл» Роберт Уильямс попросил у нескольких авторитетных астрономов совета, как лучше всего использовать ту долю обсервационного врем
которой он распоряжался по своему усмотрению. Часы горячих споров ни к чему не привели — каждый участник встречи отчаянно боролся за
собственную программу. И тогда кто-то предложил просто направить телескоп в любую точку небесной сферы и «просверлить там дыру
максимальной глубины» (именно в таких выражениях).
Эта идея оказалась на редкость плодотворной. В рамках нового проекта HDF (The Hubble Deep Field) орбитальная обсерватория более десяти су
наблюдала участок небесной сферы площадью в 5,25 квадратной угловой минуты. В результате было обнаружено несколько тысяч сверхдалеки
галактик, часть которых (с красным смещением порядка 6) возникла всего через миллиард лет после Большого взрыва. Стало совершенно ясно
процесс возникновения звезд и звездных скоплений шел полным ходом, когда Вселенная была в 20 раз моложе своего нынешнего возраста.
Дальнейшие наблюдения в рамках проектов HDF-South и Great Observatories Origins Deep Survey только подтвердили эти выводы. А в январе
2011 года астрономы из Нидерландов, США и Швейцарии сообщили о вероятной идентификации галактики с более чем десятикратным красны
смещением, возникшей не позднее 480 млн лет после Большого взрыва. Можно надеяться, что уже в нынешнем десятилетии космические и наз
телескопы отловят звездный свет с двадцатикратным красным смещением, который ушел в космос, когда Вселенной было не более 300 млн лет
Открылась бездна, звезд полна
Знаменитая картинка Hubble Deep Field (HDF). Она собрана из 342 отдельных снимков,
сделанных камерой WFPC2 в течение 10 дней с 18 по 28 декабря 1995 года. На этом небольшом
участке неба астрономы с удивлением обнаружили более 1500 галактик в различных стадиях
эволюции.
Отдельные звезды первого поколения, в отличие от составленных из них галактик, еще не обнаружены. Это и понятно — их излучение достигает
в виде очень слабых потоков фотонов, отодвинутых красным смещением в далекую инфракрасную зону. Однако за несколько сотен миллионов
момента своего рождения эти светила (их также называют звездами популяции III) так повлияли на состав межгалактического вещества, что эти
изменения замечают даже современные телескопы. С другой стороны, теоретики неплохо разбираются в процессах, которые свыше 13 млрд ле
впервые запустили процесс рождения звезд и звездных скоплений.
Облака-предшественники
Звезды образуются из диффузной космической материи, сгустившейся под действием сил гравитации. В общих чертах этот механизм был ясен
Ньютону, что следует из датированного 1692 годом письма, адресованного филологу Ричарду Бентли. Разумеется, современная наука сильно
обогатила ньютоновское объяснение. В начале прошлого века британский астрофизик Джеймс Джинс доказал, что газовое облако коллапсируе
в том случае, если его масса превышает определенный предел. Когда газ стягивается к центру облака, возрастает его давление и возникают звук
волны, распространяющиеся к периферии. Если их скорость меньше скорости гравитационного стягивания газа, облако продолжает коллапсир
увеличивая плотность вещества в центральной зоне. Поскольку скорость звука пропорциональна квадратному корню температуры, а темп
гравитационного сжатия возрастает вместе с массой, газовое облако коллапсирует тем легче, чем оно холоднее и тяжелее.
Как измерить расстояние в расширяющейся Вселенной
В космологии есть четыре основные шкалы расстояний, основанные на яркости объектов
(Luminosity Distance, DL), угловых размерах (Angular Diameter Distance, DA), времени прохождения
света (Light Travel Time Distance, DT), а также сопутствующая шкала (Comoving Distance, DC). Для
расстояний менее 2 млрд. световых лет эти шкалы совпадают. Изображение: «Популярная
механика»
DL В расширяющейся Вселенной далекие галактики выглядят гораздо более тусклыми, чем в стационарной, потому что фотоны испытывают красное
смещение и «размазываются» по большему пространству.
DA Галактики на самом краю видимой Вселенной выглядят так же, как 13 млрд. лет назад. Но когда свет от них начал свой путь к нам, они были не то
моложе, но и гораздо ближе. Поэтому далекие галактики выглядят значительно более крупными, чем можно было бы ожидать.
DC Сопутствующая шкала расширяется вместе с нашей Вселенной. Она указывает, где находятся далекие объекты в данный момент (а мы видим
Вселенную более молодой).
DT Эта шкала основана на времени прохождения света от далеких галактик до земного наблюдателя. Она одновременно показывает и расстояние, и
возраст далеких галактик.
Во времена юной Вселенной в возрасте нескольких десятков миллионов лет космический газ состоял из водорода (76% массы) и гелия (24%),
образовавшихся через несколько минут после Большого взрыва (плюс совсем немного лития). Его температура не особенно отличалась от
температуры реликтового микроволнового излучения, которая к тому времени составляла около 100 К. Пространство было заполнено и темной
материей, плотность которой тогда была довольно высока (сейчас из-за расширения Вселенной она в десятки раз меньше). Темная материя, как
обычная, служит источником тяготения и потому вносит вклад в полную гравитационную массу газовых облаков. В этих условиях масса Джинс
составляет примерно 105 солнечных масс. Это и есть нижний предел полной массы скоплений обычной (барионной) и темной материи, из кото
могли родиться первые звезды. Для контраста следует отметить, что звезды нашей Галактики, в том числе и Солнце, появились на свет без всяко
помощи темной материи.
Темное начало
Роль темной материи в запуске процесса звездообразования исключительно важна. Ионизированный водородно-гелиевый газ, заполнявший
пространство вплоть до эпохи возникновения нейтральных атомов (около 400 000 лет после Большого взрыва), был настолько «сглажен»
взаимодействием с реликтовым электромагнитным излучением, что его плотность всюду была практически одинакова. Если бы еще и темная м
равномерно распределялась по космическому пространству, то локальным газовым сгусткам просто неоткуда было бы взяться, и звездообразо
никогда бы не началось. Этому помешали флуктуации квантовых полей, породившие частицы темной материи в первые мгновения после Больш
взрыва. Поскольку она не была подвержена нивелирующему действию реликтовой радиации, ее плотность кое-где несколько превышала средн
значения. Эти максимумы плотности создавали гравитационные «колодцы», в которых собирались частицы газа. Темная материя не только
обеспечивала формирование первичных газовых облаков, но и влияла на их последующий коллапс. Она создавала гравитационные конверты, вн
которых обычный газ закручивался приливными силами и превращался в тонкий вращающийся диск. Так формировались протогалактики,
окруженные оболочками (гало) из темной материи. Локальные уплотнения внутри диска давали начало отдельным звездам.
Но это еще не полная картина. Поскольку уплотняющийся газ нагревается, его давление растет и противодействует дальнейшему коллапсу. Что
коллапс не прекратился, газ должен охладиться. Для звезд, формировавшихся в нашей Галактике, в том числе и для Солнца, это не составляло
проблемы. В те времена космическая среда уже содержала частицы пыли и отдельные многоэлектронные атомы (скажем, азота, углерода и кисл
При столкновениях они легко излучали фотоны и теряли энергию, вследствие чего температура газовой среды упала до 10–20 К. У первичных о
такого выхода не было, и они могли терять температуру лишь за счет излучения атомарного и молекулярного водорода. Но атомарный водород
эффективным охладителем лишь при нагреве свыше 10 000 К, а первичные облака были много холоднее. Процесс звездообразования спасали
двухатомные молекулы водорода, теряющие энергию уже при нескольких сотнях кельвинов. По всей вероятности, они возникли благодаря
столкновениям атомов водорода со свободными электронами, которых в космическом пространстве вполне хватало (электроны лишь катализи
эту реакцию и потому сами не расходовались).
Когда зажглись первые звезды, не знает никто, но некоторые специалисты полагают, что это могло произойти всего через 30 млн лет после Боль
взрыва. Не исключено, что в будущем эту дату пересмотрят, однако есть все основания утверждать, что в возрасте 100 млн лет Вселенная уже о
звездными популяциями.
Наглядное свидетельство
Первые звезды навсегда изменили состав межгалактической среды. Они практически уничтожили молекулярный водород, стопроцентно ионизиров
водород атомарный и запустили синтез элементов тяжелее гелия и лития, которые до того в природе еще не существовали. Звездное население той
далекой эпохи погибло в ранней юности, но оставило после себя обновленный космос, в котором возникли условия для формирования крупных
галактик и звезд с планетными системами. Одна из таких звезд красуется на нашем небосводе.
Звезды-пионеры были законченными эгоистами. Они заливали окружающее пространство жестким ультрафиолетом, легко разрушающим моле
водорода, и тем самым препятствовали возникновению новых звезд. Однако своим излучением (особенно рентгеном) они постоянно подогрева
окружающее пространство. Поэтому космический газ постепенно прогрелся до температур, при которых на холодильную вахту заступил атома
водород, и процесс звездообразования возобновился. Более того, этот процесс усилился, поскольку атомарный водород при температурах свыш
10 000 К излучает больше энергии, нежели молекулярный. Вторая стадия интенсивного формирования звезд популяции III имела место внутри
ранних галактик, которые были еще очень мелкими (по современной классификации — карликовыми).
Эра светил
Дозвездная вселенная не отличалась сложностью. Ее состояние описывает лишь несколько космологических параметров — в частности плотнос
различных форм материи и температура реликтового излучения. Новорожденные звезды одновременно исполняли роль мощных источников
электромагнитных волн и фабрик химических элементов. Хотя жизненный срок первых светил был недолгим, они качественно изменили косми
среду.
Первые звезды вспыхивали в зоне повышенной плотности газовых частиц, образовавшихся в ходе гравитационного коллапса облаков барионно
темной материи с массой порядка 105–106 солнечных масс. Естественно, существуют разные сценарии звездообразования (их можно обсчитат
суперкомпьютере, хотя и не полностью), но в целом все модели сходятся в том, что в ходе фрагментации первичных облаков внутри гало из тем
материи формировались сгустки газа, тянущие на несколько сотен солнечных масс. Эта величина соответствует массе Джинса для температуры
500 К и плотности газа порядка 10 000 частиц на 1 см3. Поэтому вскоре после формирования газовые сгустки теряли устойчивость и претерпев
гравитационный коллапс. Их температура возрастала весьма умеренно благодаря охлаждающему действию молекулярного водорода. В конечн
счете они превращались в аккреционные диски, в которых и родились первые звезды.
До недавнего времени считали, что коллапсирующий сгусток с подобными параметрами больше не распадается и становится родоначальником
единственной звезды. Вычисления, основанные на оценке темпов аккреции газа к центру диска, показывают, что масса таких звезд не могла быт
больше 1000 солнечных масс. Это теоретическая верхняя граница, и пока не ясно, действительно ли существовали подобные сверхгиганты. Согл
консервативным оценкам, звезды первого поколения не были тяжелее 300, максимум 500 солнечных масс. Нижний предел массы этих звезд зад
тем, что молекулярный водород способен снизить температуру облака только до 200 К, и потому звезда, не дотягивающая до 30 масс Солнца, п
не может родиться. Поскольку первичные облака фрагментировались на множество локальных сгущений, первые звезды, скорее всего, возника
сериями численностью в сотни, тысячи (а то и больше) светил. Конечно, это были еще не галактики (те сформировались позднее), но все-таки в
внушительные звездные сообщества.
Суперсветила
Астрономам известны совсем новенькие суперсветила. Пальма первенства принадлежит
звезде R136a1, открытой в 2010 году. Она отстоит от Земли на какие-то 160 000 световых лет.
Сейчас она тянет на 265 солнечных масс, хотя при рождении имела массу в 320 солнечных.
R136a1 около миллиона лет, но она выбрасывает вещество в пространство с такой силой, что за
это время похудела на 17%! Поскольку первые звезды появлялись на свет с массой того же
порядка, можно предположить, что и они так же интенсивно теряли материю. Однако с
выводами торопиться не стоит. Генерация звездного ветра происходит при существенном
участии элементов тяжелее гелия, которыми первые звезды не располагали, поэтому вопрос
остается открытым. Изображение: «Популярная механика»
Звезды в сотни солнечных масс отличались яркостью и величиной. Их поверхность была разогрета до 100 000 К (атмосфера нашего Солнца в 1
холоднее). Типичный радиус такой звезды составлял 4–6 млн км против 700 000 км у Солнца, а светимость превосходила солнечную в миллион
Их существование было очень коротким, максимум 2–3 млн лет, и завершали они его неодинаково. Звезды, которые появлялись на свет с массо
140–260 солнечных, в конце жизни сгорели без остатка в сверхмощных термоядерных взрывах, высвобождая энергию порядка 1053 эрг. Светил
большей и меньшей массы коллапсировали в черные дыры. А вот нейтронных звезд они после себя не оставили — это удел светил с начальной м
12–20 (максимум 30) солнечных масс, время которых тогда еще не пришло. Конечно, все вышесказанное — теоретические сценарии, ведь перв
звезды никто никогда не наблюдал. Однако же некоторые из них в момент гибели породили мощнейшие гамма-всплески, почти доступные для
современной аппаратуры. В 2009 году был замечен всплеск, датируемый 630 млн лет жизни Вселенной, а регистрация еще более ранних всплес
не за горами.
Совсем недавно возникли сомнения в правомерности модели изолированного возникновения первых звезд. В феврале 2011 года астрофизики и
США опубликовали в журнале Science результаты компьютерного моделирования динамики аккреционных дисков, положивших начало первым
звездам. Анализ показал, что такие диски, скорее всего, распадались на фрагменты, и первые звезды появлялись на свет не поодиночке, а парам
тройками и даже более крупными группами.
А не случилось ли так, что отдельные звездные эмбрионы под действием тяготения своих соседей вылетали за границы диска еще до того, как н
огромную массу? В этом случае среди звезд третьей популяции могли оказаться и довольно легкие светила, способные протянуть миллиарды л
даже дожить до нашего времени. Однако, как объяснил «ПМ» профессор Техасского университета в Остине Фолькер Бромм, пока удалось просл
лишь начальный этап эволюции аккреционного диска на протяжении нескольких сотен лет: «Скорее всего, первые звезды, даже появившиеся на
группой, все-таки дорастали как минимум до нескольких десятков солнечных масс, как и полагали ранее. Так что гипотетическое появление в ту
светил с умеренной массой – всего лишь логическая возможность».
От суперзвезд к гипердырам
Черные дыры, которые оставили после себя первые звезды, были, во всяком случае, легче их самих и вряд ли имели более сотни солнечных мас
Однако результаты анализа излучения древних квазаров позволяют утверждать, что спустя 800–900 млн лет после Большого взрыва во Вселенн
имелись черные дыры в миллиард раз тяжелее Солнца. Как могли возникнуть подобные гиганты за столь короткое время? «На первый взгляд в э
нет никакой загадки, — говорит Абрахам Лёб, профессор астрономии Гарвардского университета и автор недавно опубликованной монографии
первых звездах.– Если постоянно щедро снабжать дыру веществом, с течением времени ее масса станет увеличиваться по экспоненте, подобно
колонии бактерий в богатой питательной среде. На таком режиме за несколько сотен миллионов лет дыра, начавшая с сотни солнечных масс, сп
доберется до миллиарда. Однако дело в том, что гипотеза стабильной подпитки черной дыры аккретирующим газом не соответствует
действительности. Вычисления показали, что такая аккреция прерывается по целому ряду причин. Так, при слиянии галактик черные дыры обра
двойные системы, излучающие мощные гравитационные волны, которые буквально вымывают газ из окрестного пространства. А в отсутствие
непрерывной подпитки экспоненциального роста просто не будет. Однако есть и другая возможность. Результаты этого же компьютерного
моделирования показывают, что внутри первых карликовых галактик, которые уж точно существовали спустя 500 млн лет после Большого взры
могли сформироваться подлинные звезды-исполины. Молекул водорода в пространстве тогда уже не осталось, а среда из атомарного водорода
не могла снизить температуру менее 10 000 К. Однако эти галактики все же имели солидный объем и с помощью темной материи захватывали
больше газа, нежели облака, положившие начало самым первым звездам. В этой ситуации возможен сценарий, в соответствии с которым горяч
коллапсирующий газ не распадается на многочисленные сгустки, а очень быстро, без предварительного формирования аккреционных дисков,
порождает одиночные и парные звезды в несколько миллионов солнечных масс. После них могли остаться черные дыры-миллионники, имеющ
реальный шанс тысячекратного роста в течение последующих 300–400 млн лет. Это решает загадку раннего появления сверхмассивных черных
пока, естественно, только в теории».
https://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka
**************
3.Когда во Вселенной
появились первые звезды?

Астрономов давно интересует ранняя Вселенная и их любопытство
оправданно – самые первые звезды и галактики сильно отличаются от тех, что
мы наблюдаем вокруг. Так, звезды, сформировавшиеся примерно через 800
миллионов лет после Большого взрыва, имеют иной состав и чаще всего
собираются в группы, которые ученые называют шаровыми скоплениями. Как
правило они окружают далекие галактики, однако определить их точный
возраст непросто. К счастью, запуск космической обсерватории Джеймс Уэбб
на околоземную орбиту поможет астрономам изучить одну из самых древних
звезд на просторах Вселенной – Мафусаил. Возраст этого небесного тела
оценивается более чем в 12 миллиардов лет, а некоторые исследователи
ранее утверждали, что Мафусаил старше самой Вселенной (возраст
последней, напомним, составляет 13,8 млрд лет). Но как такое возможно и
откуда взялись эти парадоксальные цифры? Давайте разбираться!
Всего несколько десятилетий назад звезда Мафусаил считалась старше самой
Вселенной
Звезда Мафусаил – самая древняя из всех известных звезд,
расположенная в созвездии Весов, на расстоянии 190 световых лет от
Солнечной системы. Всего несколько десятилетий назад эту звезду
считали старше самой Вселенной.
Первые звезды и галактики
Астрономия подобна машине времени, поскольку мы можем смотреть на
события, произошедшие миллиарды лет назад. Глядя на объекты, возникшие
вскоре после того, как Большой взрыв сформировал нашу Вселенную, мы
можем узнать много нового о происхождении галактик, звезд и экзопланет.
Считается, что их возраст не может превышать отметку в 13,8 миллиардов лет,
о чем свидетельствует реликтовое излучение – свет от первичной плазмы
ранней Вселенной, оставшийся после Большого взрыва.
Определить возраст Вселенной также можно наблюдая за самыми далекими
небесными объектами. Это особенно касается первых звезд и галактик,
поисками которых занимаются астрономы со всего мира. Их главным
помощником сегодня является космическая обсерватория Джеймс Уэбб,
запущенная на околоземную орбиту ранее в этом году. Это чудо техники
серьезно расширяет горизонт космических наблюдений, о чем мы недавно
рассказывали здесь (и здесь).
Состав самых удаленных от Земли звезд сильно отличается от тех, что мы наблюдаем
поблизости
Напомним, что Уэбб приступил к полноценной работе летом этого года, однако
полученные с его помощью данные уже помогли астрономам детально
рассмотреть огромное количество удаленных объектов, включая звезду
Мафусаил, о возрасте которой слагали легенды. Так, в 2000 году считалось,
что эта древняя звезда старше самой Вселенной, а ее примерный возраст
оценивали в 16 миллиардов лет.

Дальнейшие исследования опровергли первые предположения, указав, что
звезда родилась примерно 14,46 миллиардов лет назад. Эти противоречивые
Напомним, что реликтовое излучение свидетельствует об
экстремально горячей температуре ранней Вселенной и равномерно
заполняет пространство, согласуясь с теорией Большого взрыва.

Самая древняя звезда во Вселенной
Чтобы разобраться с происхождением Мафусаила, который находится на
расстоянии 190 световых лет от Солнечной системы, астрономы обратили
внимание на данные фотометрии, интенсивности свечения и спектроскопии.
Все потому, что большинство химических компонентов, составляющих
наблюдаемую Вселенную, образовались в ядрах массивных звезд или под
огромным давлением их окончательного коллапса (гибели).
В одной только наблюдаемой вселенной обитает 200 миллиардов триллионов звезд.
Астрономы изучили соотношение водорода и гелия в самых далеких небесных
светилах, обратив внимание на шаровые скопления. С их помощью, как
вероятно знает уважаемый читатель, можно определить, относится ли та или
иная звезда к первому поколению всех существующих на просторах Вселенной
объектов. И, как ранее установили ученые, звезда Мафусаил состоит
преимущественно из гелия и водорода.
Исследования, проведенные после 2000 года показали, что приблизительный
возраст этой древней звезды составляет не менее 14,46 миллиардов лет с
погрешностью в 700-800 миллионов. И эта цифра (в отличие от 16 млрд)
более-менее укладывается в ранее обозначенный возраст нашего
космического дома.
Не пропустите: От облаков до компьютерной
симуляции: как рождаются звезды?
Каждое новое поколение звезд содержит несколько иное сочетание
элементов, чем предыдущее, а их химический отпечаток должен
сильно отличаться от отпечатка звезд, подобных нашему Солнцу, –
объясняют специалисты.

К счастью, научные изыскания последних двух лет прояснили ситуацию:
согласно недавно полученным оценкам, возраст Мафусаила не превышает
13,6 миллиардов лет, что совместимо с временем образования некоторых
старейших звезд. И, как показали расчеты 2021 года, эта удивительная звезда
на 1,8 миллиарда лет моложе Вселенной.
Шаровые скопления и возраст
Вселенной
К похожим оценкам возраста Вселенной пришли авторы нового исследования,
опубликованного в журнале Astrophysical Journal Letters. Изучая удаленные
шаровые скопления астрономы пришли к выводу, что самые древние светила
могли образоваться примерно 13 миллиардов лет назад. В ходе работы ученые
опирались на данные космического телескопа Джеймс Уэбб, с помощью
которого им удалось проанализировать длину световых волн, исходящих от
очень далеких звездных скоплений.
древние шаровые скопления на снимке «Джеймса Уэбба»
Интересный факт
Галактика Млечный Путь насчитывает около 150 шаровых скоплений. Их
история еще недостаточно изучена астрономами, и измерить их возраст
может быть чрезвычайно сложно.
По словам астронома Аделаиды Клэйссенс из Стокгольмского университета, до
Уэбба было практически невозможно выявить шаровые скопления из-за
огромного расстояния между ними и Землей. Но с помощью новейшей
космической обсерватории, ранее недоступные для наблюдений объекты
удалось обнаружить и как следует рассмотреть.
Снимок высокого разрешения, полученный с помощью Уэбба, содержит тысячи
галактик и плотные группы из миллионов звезд. Эти древние коллекции могут
содержать подсказки о самых ранних этапах формирования Вселенной.
Напомним, что обсерватория Джеймс Уэбб отслеживает инфракрасное
излучение, которое представляет собой тепло, способное проникать сквозь
пылевые облака – область, увидеть которую всего несколько месяцев назад
считалось невозможным.
После Большого взрыва наша Вселенная расширяется со все возрастающей скоростью.
Однако объяснить почему это происходить исследователи пока не могут
Вам будет интересно: Новое значение постоянной
Хаббла: почему Вселенная расширяется с ускорением?
В ходе исследования было получено три изображения 12 шаровых скоплений в
инфракрасном диапазоне, пять из которых являются самыми древними из
когда-либо обнаруженных. Только представьте, сколько удивительных открытий
ожидает нас впереди, ведь обсерватория Джеймс Уэбб приступила к работе
совсем недавно. Не исключено, что уже совсем скоро мы узнаем много нового
о рождении, эволюции и возрасте Вселенной, а также о самых первых
сформированных в ней объектах.
https://hi-news.ru/
************
Материалы из Сети подготовил Вл.Назаров
Нефтеюганск
1 февраля  2025 года