Vaizdo šaltinis: CfA
Kosmologų teigimu, ankstyvojoje Visatoje buvo tik vandenilio, helio ir kitų lengvesnių elementų mišinys, tačiau nė vienas iš gyvenimo elementų, būtinų gyvybei, nėra anglis. Iš originalių dujų susidarė milžiniškos žvaigždės - kai kurios buvo 200 kartų didesnės nei mūsų Saulė - gyveno neilgai, dažnai vos keletą milijonų metų. Šios milžiniškos žvaigždės iki 50% savo medžiagos pavertė įkarpos elementais, daugiausia geležies, prieš tai žiauriai sprogdamos kaip supernovos. Džeimso Webbo teleskopas, kuris turėtų būti paleistas po 2011 m., Bus toks jautrus, kad turėtų sugebėti atsigręžti ir stebėti šias supernovas.
Ankstyvoji visata buvo nevaisingas vandenilio, helio ir ličio prisilietimas, kuriame nebuvo nė vieno būtino gyvenimo elemento, kaip mes jį žinome. Iš tų pirmapradių dujų gimė milžiniškos žvaigždės, 200 kartų didesnės nei Saulė, deginančios degalus tokiu nuostabiu greičiu, kad prieš sprogdamos jos gyveno tik apie 3 milijonus metų. Šie sprogimai milžinišku greičiu išstūmė į tuštumą tokius elementus kaip anglis, deguonis ir geležis. Nauji astrofizikų Volkerio Brommo (Harvardo-Smithsoniano astrofizikos centras), Naoki Yoshida (Japonijos nacionalinė astronomijos observatorija) ir Larso Hernquisto (CfA) modeliavimai rodo, kad pirmoji „didžiausia žvaigždžių karta“ paskleidžia neįtikėtiną kiekį tokių sunkių elementų tūkstančiuose. šviesmečių erdvės, tokiu būdu pasotindami kosmosą gyvenimo dalykais.
Šis tyrimas paskelbtas internete adresu http://arxiv.org/abs/astro-ph/0305333 ir bus paskelbtas būsimame leidinyje „The Astrophysical Journal Letters“.
„Mus nustebino, kokie žiaurūs buvo pirmieji supernovų sprogimai“, - sako Brommas. „Visatą, esančią nesugadintą ramybės būseną, greitai ir negrįžtamai pertvarkė kolosalus energijos ir sunkiųjų elementų įvedimas, sudarydamas pagrindą ilgajai kosminei evoliucijai, kuri galų gale atvedė į gyvenimą ir tokias protingas būtybes kaip mes“.
Praėjus maždaug 200 milijonų metų po Didžiojo sprogimo, visatoje įvyko dramatiškas žvaigždžių susiformavimas. Tos pirmosios žvaigždės buvo masyvios ir greitai degančios, greitai sumaišydamos vandenilio kurą į sunkesnius elementus, tokius kaip anglis ir deguonis. Arti gyvenimo pabaigos, trokštančios energijos, tos žvaigždės degino anglį ir deguonį, kad sudarytų sunkesnius ir sunkesnius elementus, kol geležimi pasiekė linijos pabaigą. Kadangi geležis negali būti lydoma energijai sukurti, pirmosios žvaigždės sprogo kaip supernovos, sprogdindamos jų suformuotus elementus į kosmosą.
Kiekviena iš tų pirmųjų milžiniškų žvaigždžių maždaug pusę savo masės pavertė sunkiaisiais elementais, didžiąją dalį geležies. Dėl to kiekviena supernova į tarpžvaigždinę terpę išpūtė iki 100 saulės masės geležies. Kiekvienos žvaigždės mirties bausmė padidino tarpžvaigždinį palaimą. Taigi iki nepaprastai jauno, 275 milijonų metų amžiaus, Visata buvo iš esmės apsėta metalais.
Šiam sėjimo procesui padėjo kūdikio visatos struktūra, kai mažos protogalaksijos, mažesnės nei viena milijono dalis Paukščių Tako masės, susikaupė kaip žmonės ant perkrauto metro automobilio. Maži dydžiai ir atstumai tarp šių pirmuonių atsipalaidavimų leido individualiai supernovai greitai pasėti didelę erdvę.
Brommo, Yoshida ir Hernquisto atliktas superkompiuterio modeliavimas parodė, kad energingiausi supernovų sprogimai ištiko smūgio bangas, skleidžiančias sunkius elementus iki 3000 šviesmečių. Tos smūgio bangos išpylė didžiulį kiekį dujų į tarpgalaktinę erdvę, palikdamos karštus „burbulus“ ir sukėlė naujus žvaigždžių formavimo etapus.
„Supernovos“ ekspertas Robertas Kirshneris (CfA) sako: „Šiandien tai yra žavi teorija, pagrįsta mūsų geriausiu supratimu apie tai, kaip veikė pirmosios žvaigždės. Po kelerių metų, kai pastatysime Džeimso Webbo kosminį teleskopą, Hablo kosminio teleskopo įpėdinį, turėtume sugebėti pamatyti šias pirmąsias supernovas ir išbandyti Volkerio idėjas. Stebėkite! “
Larsas Hernquistas pažymi, kad antrosios kartos žvaigždėse buvo sunkių pirmosios kartos elementų - sėklų, iš kurių galėjo išaugti tokios uolingos planetos kaip Žemė. „Be šios pirmosios„ didžiausios žvaigždžių kartos “mūsų pasaulis neegzistuotų“.
Harvardo – Smithsoniano astrofizikos centras, kurio būstinė yra Kembridže, Masačusetsas, yra bendras Smithsonian Astrophysical Observatory ir Harvard College College observatorijos bendradarbiavimas. CfA mokslininkai, suskirstyti į šešis tyrimų skyrius, tiria Visatos kilmę, evoliuciją ir galutinį likimą.
Originalus šaltinis: CfA naujienų leidinys
