Первые звезды во Вселенной могли содержать до 100 000 масс Солнца
Ранняя Вселенная значительно отличалась от нынешней. Недавно астрономы обнаружили, что сложная физика молодой вселенной могла привести к появлению сверхмассивных звезд, каждая из которых весила до 100 000 масс Солнца.
В настоящее время у астрономов нет наблюдений за образованием первых звезд во Вселенной, которое, как считается, произошло через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва.
Чтобы понять эту важную эпоху, астрономы обращаются к сложным компьютерным симуляциям, чтобы проверить модели того, как формировались первые звезды.
На протяжении многих лет ученые бились над ключевым вопросом о том, каков был типичный размер первых звезд. Некоторые ранние оценки предсказывали, что первые звезды могли быть в сотни раз массивнее Солнца, в то время как более позднее моделирование предполагало, что они будут более похожи на современные звезды.
Недавно группа исследователей провела новый раунд моделирования и пришла к очень неожиданному выводу. Их модель специально рассматривала явление, известное как холодная аккреция. Чтобы создать большие звезды, нужно очень быстро собрать много материала в очень маленьком объеме.
Более ранние модели обнаружили появление плотных карманов внутри ранних галактик, которые быстро остывали от испускаемого излучения, но ранее ученые не могли отследить их дальнейшей эволюции.
Новое исследование делает еще один шаг вперед, изучая, как ведут себя холодные плотные карманы, которые первоначально сформировались в ранней Вселенной.
Симуляции показали, что большие потоки холодной плотной материи могут столкнуться с аккреционным диском в центре гигантских сгустков материи. Когда это происходит, образуется ударная волна. Эта ударная волна быстро дестабилизирует газ и вызывает мгновенный коллапс больших очагов материи.
Эти большие карманы могут быть в десятки тысяч раз массивнее Солнца, а в некоторых случаях даже в 100 000 раз массивнее. Поскольку ничто не может остановить их коллапс, они немедленно образуют гигантские звезды, известные как сверхмассивные звезды.
Астрономы пока не знают, образовались ли сверхмассивные звезды в ранней Вселенной. Они надеются, что будущие наблюдения с помощью космического телескопа Джеймс Уэбб дадут ключ к разгадке формирования первых звезд и галактик и определят, появились ли они в молодой Вселенной.
Результаты опубликованы на сервере препринтов arXiv.