První hvězdy ve vesmíru mohly být mnohem menší, než jsme si mysleli, nové výzkumné náznaky – možná vysvětlují, proč je tak těžké najít důkazy, které kdy existovaly.
Podle nového výzkumu měla nejstarší generace hvězd obtížnou historii. Tyto hvězdy se staly v násilném prostředí: uvnitř obrovského cloudu plynu bičující s nadzvukovou rychlostní turbulencí při rychlostech pětinásobek rychlosti zvuku (měřeno v zemské atmosféře).
Simulace podporující nový výzkum také ukázala, že plyny se shlukují do hrudků a hrbolků, které se zdály ohlašovat nadcházející hvězdnou půdu. Cloud se rozpadl a vytvářel kousky, ze kterých se zdálo, že klastry hvězd jsou připraveny. Jeden plynový mrak se nakonec usadil ve správných podmínkách, aby vytvořil hvězdu osminásobek hmoty našeho slunce-mnohem menší než 100-solární vědci, kteří si dříve představovali v našem raném vesmíru.
Tato zjištění naznačují, že první supergiantské hvězdy v historii se mohly stát ve hvězdných sítích – ne v nádherné izolaci, jak se dříve myslelo.
„S přítomností nadzvukových turbulence se oblak roztříštil do několika menších shluků, což místo toho vede k vytvoření několika méně masivních hvězd,“ hlavní výzkumný pracovník ChenVědecký pracovník na akademickém akademickém institutu astronomie a astrofyziky na Tchaj -wanu řekl e -mailem Livescience.
Tento pohled na naši ranou historii je zásadní při učení o původu naší galaxie, stejně jako naše sluneční soustava.
„Tyto první hvězdy hrály klíčovou roli při utváření nejranějších galaxií, které se nakonec vyvinuly v systémy jako naše vlastní Mléčná dráha„Napsal Chen. S tímto novým modelem v ruce dodal, že čerstvá pozorování může výzkum dále přinést, studovat hvězdnou a formaci galaxií pomocí počítačových modelů a NASAje mocný James Webb Space Telescope.
Simulace vesmíru
Vědci vytvořili své nové porozumění raným hvězdám pomocí Simulační kód Gizmokterý se používá ke studiu astronomických jevů, od černých děr po magnetická pole, a projekt s názvem IllustNG, který byl již dříve prokázán Přesně replikujte formaci galaxie. Jejich cílem bylo studovat podmínky v našem vesmíru několik set milionů let po Velkém třesku před 13,8 miliardami let.
Související: Vědci právě znovu vytvořili vůbec první molekuly vesmíru – a výsledky zpochybňují naše pochopení raného vesmíru
Vzhledem k čiré stupnici vesmíru se simulace zaměřila na jednu oblast: hustá struktura, zhruba 10 milionůkrát větší hmotnost našeho slunce, nazývala Dark Matter Minihalo. (Temná hmota Vytváří většinu věcí našeho vesmíru, ale ne interaguje se světlem a dalekohledy ji nelze snímat. Můžeme však odvodit přítomnost temné hmoty prostřednictvím jejího gravitačního účinku na jiné objekty.)
Vědci zkoumali, jak se částice plynu pohybovaly v relativně malých oblastech prostoru uvnitř halo, přičemž každá oblast měřila zhruba tři světelné roky. Simulace ukázaly, že temná hmota Minihalo přitahuje plyn skrz čirou gravitaci, a tím generuje jak nadzvukovou rychlostní turbulence, tak shlukování cloudu plynu. Násilí bylo proto součástí vytváření raných hvězd.
Toto traumatické prostředí vytvořilo další vedlejší účinek: bylo tam méně obrovských raných hvězd, než jsme si dříve představovali. Předchozí výzkum navrhl, že bychom mohli mít každé rané hvězdy po více než 100 solárních mas. Nakonec by tyto staré hvězdy explodovaly jako supernovy a zanechaly sledovatelné zbytky, které by novější hvězdy začlenily, jak rostou.
Novější hvězdy však neukazují v nich žádné chemické podpisy obřích starších – ukazují, že první generace obrovských hvězd mohla být skutečně vzácná.
Chenův tým ještě není hotový. Nyní používají halos temné hmoty, aby viděli, jak nadzvukové turbulence fungovaly obecněji v raném vesmíru, zejména když první hvězdy vyšly najevo v éře před více než 13 miliardami let, nazvané „Kosmický úsvit“.
„Tento článek je součástí úsilí o spolupráci zaměřené na pochopení kosmického úsvitu zkoumáním formování a vývoje prvních hvězd,“ řekl Chen.
Další sada simulací může také zahrnovat magnetická pole, dodal. V galaxiích dnes vidíme, že nadzvukové turbulence zvyšuje magnetická pole a ovlivňuje tvorbu hvězdy; Může být velmi dobře, že magnetismus byl stejně zásadní pro formování hvězd v raném vesmíru.
Chenův tým zveřejnil své výsledky 30. července v časopise Astrofyzikální dopisy.
