21 червня 2025 р.
Космологічний радіосигнал допоможе астрономам виявити зорі першого покоління
Зорі першого покоління (Населення чи Популяція III), мабуть, утворилися з простого газу, який заповнював молодий Всесвіт. Ці зорі виробили перші елементи, важчі від водню та гелію, і знову освітили Всесвіт. Це привело до завершення космічних темних віків і початку епохи реіонізації Всесвіту. Через брак прямих спостережень властивості найдавніших зір досі дуже невизначені.
Професор Кембриджського університету Анастасія Фіалков (Anastasia Fialkov) та її колеги вважають, що астрономи зможуть дізнатися про маси цих зір, вивчаючи космологічний сигнал на довжині електромагнітної хвилі 21 сантиметр. Він виник лише через сто мільйонів років після Великого Вибуху і його джерелом є атоми водню, що заповнювали проміжки між ділянками зореутворення.
«Перехід від холодного, темного Всесвіту до Всесвіту, наповненого зорями, — це історія, яку ми тільки починаємо розуміти», — сказала професор Фіалков. Вона очолює теоретичну групу проєкту «Радіоексперимент з аналізу космічного водню» (Radio Experiment for the Analysis of Cosmic Hydrogen, REACH). REACH — це радіоантена, один із двох основних проєктів, які можуть допомогти астрономам дізнатися про Космічний світанок та Епоху реіонізації, коли перші зорі реіонізували нейтральні атоми водню у Всесвіті.
Науковці розробили модель, що дає прогнози щодо сигналу на довжині хвилі 21 см, який можуть зареєструвати як REACH, так і радіотелескоп SKA (Square Kilometre Array — Масив антен площею квадратний кілометр). Виявилося, що сигнал чутливий до маси перших зір.
«Ми є першою групою, яка послідовно моделює залежність 21-сантиметрового сигналу від мас перших зір, зважаючи на вплив ультрафіолетового світла зір та рентгенівського випромінювання від рентгенівських подвійних систем, що виникають, коли перші зорі гинуть», — сказала професор Фіалков.
Науковці виявили, що попередні дослідження недооцінювали цей зв’язок, бо не враховували кількість та яскравість рентгенівських подвійних зір серед зірок Популяції III, а також те, як вони впливають на сигнал в довжині хвилі 21 см.
Варто зауважити, що REACH та SKA не зможуть зображувати окремі зорі, а натомість надаватимуть інформацію про цілі популяції зір, рентгенівські подвійні системи та галактики.
За інф. з сайту www.sci.news
