Թել Ավիվի, Լյովենի և Ամստերդամի համալսարանների միջազգային աստղագետների թիմը հասել է առաջընթացի. առաջին անգամ ստացվել են ուղղակի ապացույցներ, որ առաջին սերնդի աստղերը՝ Պոպուլյացիա III-ը, հիմնականում ծնվում էին զույգերով: Այս բացահայտումը շուռ է տալիս դասական կոսմոգենեզի մոդելներին և բացատրում է, թե ինչու՞ ծանր տարրերը հայտնվեցին այդքան արագ: Արդյունքները հրապարակվել են The Astrophysical Journal (AJ) ամսագրում:

Ովքե՞ր են Պոպուլյացիա III աստղերը և ինչու՞ են կարևոր

Պոպուլյացիա III աստղերը տիեզերքի առաջին լույսերն են՝ ծնված Մեծ պայթյունից 100–200 միլիոն տարի հետո: Նրանց զանգվածը հասնում էր հարյուրավոր և հազարավոր արևային զանգվածների, իսկ կազմը՝ սկզբնական. միայն ջրածին, հելիում և լիթիումի հետքեր՝ առանց «մետաղների» (ծանր տարրեր):

Չնայած կարճ կյանքին՝ ընդամենը մի քանի միլիոն տարի, այդ գերհսկաները արմատապես փոխեցին տիեզերքը: Նրանց ներսում առաջին անգամ սինթեզվեցին ածխածինը, թթվածինը, սիլիցիումը և երկաթը: Պարային անկայունության տիպի գերժայթքումները ցրում էին այդ նյութը՝ դառնալով սերմեր գալակտիկաների, մոլորակների և, ի վերջո, կյանքի համար: Առանց նրանց չէր լինի ո՛չ Երկիրը, ո՛չ մենք:

Հին տեսությունը. միայնակ հսկաներ

Երկար ժամանակ աստղագետները կարծում էին, որ Պոպուլյացիա III-ը ծնվում էր միայնակ: 1990–2010-ականների մոդելները նկարագրում էին գործընթացը այսպես. հսկայական գազային ամպը փլուզվում է գրավիտացիայի տակ, տուրբուլենտությունը և մագնիսական դաշտերը ճնշում են ֆրագմենտացիան՝ և ծնվում է մեկ հրեշ:

Բայց վերջին տարիների սուպերհամակարգչային սիմուլյացիաները սկսեցին ցույց տալ այլ բան. պրոտոաստղային սկավառակները անկայուն են և հաճախ քայքայվում են երկու կամ երեք ֆրագմենտի: Տեսությունը պահանջում էր դիտարկման հաստատում:

Ապացույցը «ժամանակի մեքենայից» — Փոքր Մագելլանյան ամպից

Հիպոթեզը ստուգելու համար գիտնականները դիմել են Փոքր Մագելլանյան ամպին (ՓՄԱ)՝ Միլքի ճանապարհի թզուկ գալակտիկա-արբանյակին: Նրա մետաղականությունը 10 անգամ ցածր է արևայինից, ինչը դարձնում է այն վաղ տիեզերքի ամենամոտ անալոգը:

Չիլիի Շատ Մեծ Հեռադիտակի (VLT) և FLAMES սպեկտրոմետրի օգնությամբ հետազոտողները ուսումնասիրել են գրեթե հազար մեծ զանգվածային աստղերի (>20 արևային զանգված) սպեկտրերը: Ռադիալ արագությունների վերլուծությունը՝ սպեկտրի գծերի տատանումները օրբիտալ շարժման պատճառով, տվել է միանշանակ արդյունք. առնվազն 70 %-ը այդ աստղերը գտնվում են սերտ զույգ համակարգերում՝ 1000 օրից պակաս պարբերությամբ:

Սա առաջին ուղղակի դիտարկումն է այն մեխանիզմի, որը գործում էր 13 միլիարդ տարի առաջ:

Ինչպե՞ս զույգերը արագացրին տիեզերքի էվոլյուցիան

Զույգ համակարգերը ոչ միայն երկու աստղեր կողք կողքի են: Նրանց փոխազդեցությունը գործարկում է հզոր գործընթացների շղթա.

  • Նյութի փոխանակում. Մեկ աստղը «պոմպում» է նյութը մյուսի վրա՝ փոխելով նրանց էվոլյուցիան:
  • Միաձուլումներ. Ծնվում են գերծանր սև խոռոչներ՝ որոնք ֆիքսում է LIGO-ն:
  • Ասիմետրիկ գերժայթքումներ. Պայթյունը ստանում է «հարված»՝ նյութը ցրվում է անհավասար՝ հարստացնելով շրջակա գազը:
  • Պարային անկայունության պայթյուններ. Աստղի լիակատար ոչնչացում առանց մնացորդի՝ առավելագույն բերք ծանր տարրերից:

Այս էֆեկտների շնորհիվ տիեզերքի քիմիական էվոլյուցիան ընթացել է ավելի արագ. գալակտիկաները ձևավորվել են ավելի շուտ, քան կանխատեսում էին հին մոդելները:

Ապագան. JWST-ից մինչև ELT

Բացահայտումը բացում է դիտարկումների նոր հորիզոններ: 2026–2028 թվականներին Ջեյմս Ուեբ հեռադիտակը (JWST) կսկսի Պոպուլյացիա III-ի ռելիկտային աստղերի որոնումը z>10 կարմիր տեղաշարժով գալակտիկաներում: 2030-ին Extremely Large Telescope-ը (ELT) 39 մետր հայելիով կկարողանա տարբերակել զույգ համակարգերը միլիարդավոր լուսային տարիների հեռավորության վրա:

Արդեն հիմա մոդելավորվում են եռակի համակարգեր՝ հնարավոր է՝ առաջին աստղերի մինչև 20 %-ը ծնվել է երեքով:

Հակիրճ…

Պոպուլյացիա III աստղերը 70 %-ով ծնվում էին զույգերով՝ ապացուցված Փոքր Մագելլանյան ամպի սպեկտրոսկոպիայով: Սա բացատրում է տիեզերքի արագ հարստացումը ծանր տարրերով և գալակտիկաների արագացված ձևավորումը: Տիեզերքի առաջին լույսերը միայնակներ չէին, այլ պարող զույգեր, որոնք հիմք դրեցին ամեն ինչի: