Nature Astronomy: радиосигналы из ранней Вселенной помогут узнать массу первых звезд

Ученые из Кембриджского университета выяснили, что с помощью радиосигналов можно определить массу первых звезд, появившихся вскоре после Большого взрыва. Работа опубликована в журнале Nature Astronomy.

Речь идет о так называемом 21-сантиметровом сигнале — слабом радиоизлучении от атомов водорода, возникшем более 13 миллиардов лет назад. Этот сигнал несет следы того, как первые звезды и черные дыры влияли на окружающее пространство. По словам астрономов, анализ этого излучения поможет понять, как во Вселенной появилась первая "заря" — свет первых звезд — и как тьма сменилась светом.

"Это уникальная возможность проследить, как появился первый свет во Вселенной", — пояснила профессор Анастасия Фиалков из Института астрономии Кембриджского университета, один из авторов исследования.

Исследователи разработали модель, которая показывает, как масса первых звезд — так называемых звезд Популяции III — влияет на форму и силу 21-сантиметрового сигнала. В отличие от современных телескопов, таких как Джеймс Уэбб, которые снимают изображения далеких галактик, радиотелескопы анализируют слабые сигналы с помощью статистики. Они не "видят" отдельные звезды, но позволяют получить сведения о целых звездных популяциях.

Авторы работы отметили, что предыдущие исследования недооценивали влияние двойных звездных систем, где одна из звезд уже превратилась в черную дыру или нейтронную звезду, а другая — еще нет. Эти системы активно испускают рентгеновское излучение, что влияет на водород вокруг и, следовательно, на 21-сантиметровый сигнал.

"Радиоастрономия может рассказать о массе первых звезд, — отметила соавтор работы доктор Элой де Лера Аседо. — Эти данные помогут понять, насколько они отличались от звезд, которые мы видим сейчас".

Результаты станут основой для следующих наблюдений, а в перспективе — помогут раскрыть тайны формирования первых звезд и галактик.