Гигантские звезды оказались парами

Американские астрофизики установили, что некоторые первые во Вселенной звезды на самом деле были двойными. Об этом сообщает New Scientist, а статья ученых появилась в журнале Science.
В рамках исследования ученых интересовали процессы формирования первых звезд во Вселенной (традиционно они называются звезды популяции III). Для этого ученые использовали компьютерную модель процессов звездообразования, которые происходили в заполненном преимущественно гелием и водородом космосе всего через 20 миллионов лет после Большого Взрыва. Астрофизики моделировали временной промежуток длительностью 190 миллионов лет.

Всего ученые запускали свою модель пять раз с различными начальными условиями. В результате в одном случае им удалось обнаружить, что вместо привычных гигантов массой 140-260 солнечных (именно столько "весили" первые звезды) из того же облака водорода и гелия может формироваться пара звезд. Ученые отмечают, что ничего подобного в более ранних симуляциях не наблюдалось.

По словам исследователей, новая схема позволяет разрешить один из парадоксов космологии. Дело в том, что высокая масса первых звезд должна была приводить к протеканию внутри них достаточно экзотических реакций с участием материи и антиматерии. В результате после гибели в космическое пространство должно было выбрасываться большое количество тяжелых элементов с четным числом протонов в ядре, например, никеля. А значит, подобные элементы должны быть более распространены в космосе, чем элементы с нечетным числом протонов. Однако ничего подобного не наблюдается.

Исследователи отмечают, что если часть первых звезд была двойными системами, то масса каждого из компаньонов была сравнительно небольшой, поэтому никаких экзотических реакций в них не происходило. Таким образом, новое открытие позволяет теоретически устранить данный парадокс. При этом, однако, исследователи пока не в состоянии назвать долю двойных звезд в популяции III. По их словам, она должна быть больше пяти процентов и меньше пятидесяти.

Новая работа была воспринята научным сообществом в целом положительно. Многие специалисты, однако, отмечают, что новая теория отчасти противоречит распространенности массивных черных дыр в ранней Вселенной. Дело в том, что в случае гравитационного коллапса обеих звезд в паре образовавшиеся дыры скорее всего не сольются: их гравитационное взаимодействие выкинет одну из них за пределы системы.

Кроме того, некоторые специалисты предлагают альтернативное объяснение отсутствия большого количества того же никеля. По их словам, в настоящее время астрономы преимущественно наблюдают звезды с небольшим содержанием тяжелых элементов (их легче изучать), а недостающие элементы могут "скрываться" в светилах с иным составом.