Ученым-астрономам впервые в истории астрономии удалось обнаружить свет, источником которого являются самые первые звезды во Вселенной, про которые можно с уверенностью сказать, что они «стары как сам мир». Через какое-то время после Большого Взрыва, который произошел около 13.7 миллиардов лет назад, Вселенная охладилась достаточно для того, что бы в ней начали формироваться атомы вещества. Эти атомы, притягиваясь друг к другу, стали образовывать плотные скопления, которые еще немного позже зажглись и превратились в первые звезды, свет от которых начал заполнять Вселенную.
Теперь же астрономам удалось обнаружить свет и тепло от самых первых звезд, который называется внегалактическим фоновым светом (Extragalactic Background Light, EBL). C помощью некоторых ухищрений ученые отделили от EBL свет от более поздних звезд и выделили свет от самых первых звезд, когда-либо существовавших в нашей Вселенной.
«Свет EBL — это ансамбль из фотонов, произведенных всеми звездами и всеми черными дырами во Вселенной» — рассказывает Марко Ахельо (Marco Ajello), ученый-астрофизик из Национальной лаборатории ускорителей SLAC, который принимал участие в данных исследованиях. — «В состав фонового света входит свет от самых первых массивных звезд, которые сияли в ранней Вселенной. Мы достаточно хорошо знаем характеристики света, излучаемого «нормальными» современными звездами, что позволило нам выделить из общего света EBL только свет от самых первых звезд».
Ахельо и его команда не занимались измерением непосредственно света EBL, к сожалению, столь чувствительной аппаратуры на сегодняшний день еще не существует. Изучение вселенского фонового света производилось с помощью анализа измерений характеристик далеких черных дыр, сделанных космическим гамма-телескопом Fermi. Этот телескоп поймал и измерил характеристики излучения от далеких космических объектов, называемых блазарами, которые являются гигантскими черными дырами, «пожирающими» огромное количество материи и излучающими интенсивное излучение в определенные моменты времени.
«Мы использовали блазары в качестве «космических маяков»» — рассказывает Ахельо. — «Наблюдая за ними мы обнаруживаем затемнение их света, обусловленное влиянием «тумана» вселенского фонового света. Это позволяет нам достаточно точно определить количественные характеристики света EBL, который находится между нами и блазаром. Поскольку блазары разбросаны по всем точкам известной части Вселенной, то с их помощью мы можем сделать анализ света EBL различных эпох».
Исследователям удалось выделить из общего света свет звезд, существовавших когда Вселенной было 0.6 миллиарда лет «от роду», когда она была еще во «младенческом возрасте». Эти первые звезды, как считают ученые, очень отличаются от звезд, существующих в настоящее время. Они были намного более массивными, содержа массу равную сотням масс нашего Солнца, были более горячие, светили более ярко и «жили» значительно короче современных звезд.
Эти новые данные должны помочь астрономам ответить на некоторые фундаментальные вопросы, касающиеся процессов развития ранней Вселенной формирования в ней первых звезд. На следующем этапе исследований в данном направлении ученые хотят увидеть свет от первых звезд непосредственно, а не методом косвенных измерений. К сожалению, в настоящее время еще не существует научного инструмента, который позволит им это сделать. Но технологии, реализованные в преемнике космического телескопа Hubble, в космическом телескопе James Webb Space Telescope, который вступит в строй в 2018 году, должны обеспечить выполнение задачи наблюдения самых первых звезд во Вселенной.
Источник:
