Източник на изображението: CfA
Според космолозите ранната Вселена е имала само смес от водород, хелий и други по-леки елементи, но нито един от елементите на нагревателя, необходим за живота - като въглерод. От първоначалните газове са се образували гигантски звезди - някои са били 200 пъти по-големи от нашето Слънце - живели за кратко време, често само няколко милиона години. Тези гигантски звезди преобразуват до 50% от своя материал в по-високи елементи, предимно желязо, преди да експлодират силно като свръхнови. Телескопът на Джеймс Уеб, който трябва да стартира след 2011 г., ще бъде толкова чувствителен, че би трябвало да може да гледа назад, за да наблюдава как се случват тези свръхнови.
Ранната Вселена е била безплодна пустош от водород, хелий и допир от литий, не съдържаща нито един от елементите, необходими за живота, както го познаваме. От тези първични газове са се родили гигантски звезди, 200 пъти по-масивни от Слънцето, изгаряйки горивото си с такава огромна скорост, че са живели само около 3 милиона години, преди да избухнат. Тези експлозии вкараха в празнотата елементи като въглерод, кислород и желязо с огромни скорости. Нови симулации на астрофизиците Волкер Бром (Харвард-Смитсонов център за астрофизика), Наоки Йошида (Национална астрономическа обсерватория на Япония) и Ларс Ерквист (CfA) показват, че първото, „най-голямо поколение“ звезди разпространява невероятни количества от толкова тежки елементи в хиляди от космическите години, като по този начин семената на Космоса се съчетават с нещата от живота.
Това изследване е публикувано онлайн на адрес http://arxiv.org/abs/astro-ph/0305333 и ще бъде публикувано в предстоящия брой на The Astrophysical Journal Letters.
„Бяхме изненадани от това колко жестоки бяха първите експлозии на свръхнови“, казва Бром. „Вселена, която беше в девствено състояние на спокойствие, бързо и необратимо се трансформира чрез колосален принос на енергия и тежки елементи, поставяйки основата за дългата космическа еволюция, която в крайна сметка доведе до живот и интелигентни същества като нас.“
Приблизително 200 милиона години след Големия взрив, Вселената претърпя драматичен взрив на звездно образувание. Тези първи звезди бяха масивни и бързо изгарящи, бързо превръщайки водородното си гориво в по-тежки елементи като въглерод и кислород. Близо до края на живота си, отчаяни от енергия, тези звезди изгаряха въглерод и кислород, за да образуват по-тежки и по-тежки елементи, докато стигнат до края на линията с желязо. Тъй като желязото не може да се слее за създаване на енергия, първите звезди тогава избухнаха като свръхнови, взривявайки елементите, които са се образували в космоса.
Всяка от тези първи гигантски звезди преобразува около половината от масата си в тежки елементи, голяма част от нея в желязо. В резултат на това всяка свръхновата хвърли до 100 слънчеви маси желязо в междузвездната среда. Смъртните болки на всяка звезда прибавят към междузвездната щедрост. Следователно, до забележително младата възраст от 275 милиона години, Вселената е посята по същество с метали.
Този процес на засяване бе подпомогнат от структурата на детската вселена, където малки протогалаксии, по-малко от една милионна маса от Млечния път, се скупчиха като хората на препълнена кола на метрото. Малките размери и разстоянията между тези протогалаксии позволяват на отделна свръхнова бързо да засяе значителен обем пространство.
Суперкомпютърни симулации от Бром, Йошида и Хернкист показаха, че най-енергичните експлозии на свръхнови изпращаха ударни вълни, които хвърляха тежки елементи на разстояние до 3000 светлинни години. Тези ударни вълни изхвърлиха огромно количество газ в междугалактическото пространство, оставяйки след себе си горещи „мехурчета“ и предизвика нови кръгове на звездно образуване.
Експертът на Supernova Робърт Киршнер (CfA) казва: „Днес това е увлекателна теория, основана на най-доброто ни разбиране за това как са работили първите звезди. След няколко години, когато изграждаме космическия телескоп Джеймс Уеб, наследник на космическия телескоп Хъбъл, трябва да можем да видим тези първи свръхнове и да тестваме идеите на Волкер. Следете се! “
Ларс Ерквист отбелязва, че второто поколение звезди съдържало тежки елементи от първото поколение - семена, от които скалистите планети като Земята могат да растат. „Без това първо,„ най-голямо поколение “звезди, нашият свят не би съществувал.“
Със седалище в Кеймбридж, Масачузетс, Центърът по астрофизика в Харвард-Смитсън е съвместно сътрудничество между Смитсоновската астрофизична обсерватория и обсерваторията в Харвардския колеж. Учените от CfA, организирани в шест изследователски отдела, изучават произхода, еволюцията и крайната съдба на Вселената.
Оригинален източник: CfA News Release
