LAP1-B: наблюдаемое эхо первых звезд Вселенной в эпоху космического рассвета

Исследователи, используя возможности телескопа Джеймса Уэбба (JWST), обнаружили систему LAP1-B, которая с высокой степенью вероятности представляет собой самое раннее свидетельство существования звезд Популяции III — гипотетических прародителей всех последующих светил. Этот объект расположен на расстоянии около 13 миллиардов световых лет, что позволяет ученым заглянуть в эпоху, наступившую всего через 800 миллионов лет после Большого взрыва. Наблюдение за LAP1-B предоставляет уникальную возможность соприкоснуться с началом космической эволюции, когда материя только начинала формировать первые структуры.

Система LAP1-B демонстрирует ключевые характеристики, предсказанные теоретиками для звезд Популяции III. Объект находится в гало темной материи, масса которого оценивается примерно в 50 миллионов солнечных масс. Этот показатель соответствует порогу, необходимому для так называемого «атомного охлаждения», которое инициирует формирование первых звезд. Сами звезды в этой системе, по оценкам, являются гигантами, с массой от 10 до 1000 масс Солнца, собранными в небольшие скопления, общее содержание которых составляет всего несколько тысяч солнечных масс. Это подтверждает теорию о том, что первые звезды были чрезвычайно массивными и быстро сжигали свое топливо.

Спектральный анализ, проведенный с помощью JWST, выявил почти полное отсутствие тяжелых элементов, или «металлов», что является определяющим признаком звезд Популяции III. Эти звезды возникли из первичного состава Вселенной — водорода и гелия, с минимальными следами лития, поскольку более тяжелые элементы еще не успели образоваться в результате нуклеосинтеза в предыдущих поколениях. Примечательно, что газ вокруг LAP1-B уже содержит следы обогащения, что указывает на то, что некоторые из этих первых массивных звезд уже завершили свой жизненный цикл в виде сверхновых, начав процесс «металлизации» ранней Вселенной.

Хотя LAP1-B на данный момент является наиболее убедительным кандидатом, ученые, включая специалистов из Колумбийского университета и Университета Толедо, подчеркивают необходимость дальнейших, более детальных исследований для окончательного подтверждения. Обнаружение LAP1-B, находящегося на красном смещении z=6.6, соответствует теоретическим ожиданиям: в данном диапазоне ожидалось увидеть примерно один подобный объект в пределах текущих наблюдательных возможностей. Это открытие не только представляет собой отдельную находку, но и открывает путь для изучения ранней Вселенной, где каждый новый сигнал может стать ключом к пониманию того, как зародился свет в космической тьме. Модели показывают, что влияние этих первых звезд на последующее звездообразование и формирование первых галактик было определяющим, заложив основу для всей последующей космической эволюции.