Анализ химического состава старых звезд показал, что первые звезды формировались в парных и множественных системах.
Группа астрофизиков под руководством Токийского университета использовала машинное обучение для анализа химического состава и моделирования формирования старых звезд Млечного Пути. Анализ показал, что большинство исследованных звезд сформировались в результате взрывов нескольких близкорасположенных сверхновых.
Большинство элементов тяжелее углерода во Вселенной, производятся в результате взрывов сверхновых. В первых звездах такие тяжелые элементы отсутствовали, они обладали низкой металличностью. Следующее поколение звезд содержало лишь небольшое количество тяжелых элементов, произведенных первыми звездами. Звезды, подобные Солнцу, относятся к третьему поколению и содержат еще больше таких элементов.
Исследователи изучили 450 звезд Млечного Пути с чрезвычайно низкой металличностью, характерной для звезд второго поколения. Считается, что они образовались в результате взрывов сверхновых, которыми закончилась эволюция первых звезд во Вселенной. Астрофизики использовали обученную нейронную сеть, чтобы проверить были ли эти звезды образованы в результате одного или нескольких взрывов.
Результаты анализа состава разных звезд. Красные звезды сформировались в результате взрыва нескольких сверхновых, синие — содержат элементы одного взрыва. Изображение: Hartwig et al., The Astrophysical Journal
С помощью специально разработанного алгоритма машинного обучения, обученного на теоретических моделях нуклеосинтеза сверхновых, они обнаружили, что 68% наблюдаемых звезд с чрезвычайно низким содержанием металлов имеют химический отпечаток, соответствующий обогащению несколькими предыдущими сверхновыми.
Теория первых звезд говорит нам, что они должны быть массивнее Солнца. Естественным ожиданием было то, что первая звезда родилась в газовом облаке, масса которого в миллион раз больше, чем у нашей звезды. Однако наше открытие убедительно доказывает, что первые звезды не родились поодиночке, а сформировались как часть звездного скопления, двойной или множественной звездной системы.
Чиаки Кобаяши, соавтор исследования из Хартфордширского университета
Исследователи отмечают, что эти результаты основаны только на небольшой выборке близко расположенных звезд. Наблюдения за звездами второго поколения с помощью мощных телескопов в ближайшие годы позволят подтвердить эту теорию.
По информации https://hightech.fm/2023/03/23/early-binary-stars
Обозрение "Terra & Comp".
