Две нови изследвания променят представите на астрономите за това как са се формирали, еволюирали и разпространявали химическите елементи в ранната Вселена. Едното да показва, че първите галактики са изхвърляли тежки елементи в околното пространство едва 500 млн. години след Големия взрив. Другото разкри неочакваното поведение на масивните звезди с ниско съдържание на метали, те са живели и умирали съвсем по-различно от съвременните си аналози.
В статия в списание „Nature Astronomy“ се съобщава за откритието на екип от Университета на Аризона (САЩ). Учените са анализирали почти 30 часа наблюдения на обсерваторията James Webb на три галактики, съществували през епохата на реионизацията, тоест когато Вселената е била на възраст около 3% от сегашната. В газа, изхвърлян от тези галактики, те откриха следи от кислород, въглерод и силиций. Абсорбционните модели в спектрите бяха „изместени към синята страна“, което сочи към движение на газа навън от галактиките и пренос на тежки елементи в междугалактическото пространство, процес, известен като барионният цикъл.
„Открихме, че тежките елементи са напускали галактиките в много ранни етапи от космическата история“, каза Чжу Юнда, първи автор на статията. „Галактиките не само са произвеждали тези елементи, но и са ги разпръсквали, вероятно обогатявайки с тях други галактики.“
Това откритие помага да се обясни защо астрономите по никакъв начин не успяват да открият първото поколение звезди, предсказано от теорията. Ако галактиките са засявали пространството около себе си с метали още толкова рано, истинският първоначален газ може да не се е запазил достатъчно дълго, за да могат тези първобитни звезди да бъдат наблюдавани, пише EurekAlert.
Второто проучване на базата на ХъбълВторото проучване, публикувано в The Astrophysical Journal Supplement Series, представя TEMPOS, обзор на Хъбъл за 29 масивни звезди в шест близки миниатюрни галактики. Учените от Университета на Юта са открили, че звездите с много ниска металичност, в които съдържанието на тежки елементи е с около 10% по-ниско от това на Слънцето, имат значително по-слаби звездни ветрове.
Екипът също така е установил голямо различие в поглъщането на желязо сред тези звездите с ниско съдържание на метали, резултат, който има преки последствия за моделите на еволюцията на ранните галактики, съобщава Science Daily. Желязото допринася за движението на звездния вятър и оказва влияние върху свръхновите, но само че съдържанието му не винаги съвпада със съдържанието на кислород, елементът, който астрономите обикновено използват за оценка на общата металичност.
Двете изследвания се допълват взаимно. Данните от Webb показват, че ранните галактики са били активни химически фабрики, а данните от Хъбъл позволяват да се предположи, че масивните звезди, които са захранвали тези фабрики, са живели и умирали по съвсем различен начин от съвременните си аналози. И едните, и другите резултати могат да подобрят моделите, на които астрономите се опират при интерпретирането на потока от наблюдения, постъпващи от космическите телескопи.