Через хаос к звездам: ученые определяют роль турбулентности в рождении первых светил

В бескрайних просторах космоса, где рождаются и умирают звезды, таится множество загадок. Одна из них — тайна первых звезд, возникших вскоре после Большого взрыва. Эти гиганты, известные как звезды III типа населения (Pop III), сыграли решающую роль в эволюции Вселенной, заложив основу для появления жизни. Но какова была их масса?

Долгое время ученые не могли прийти к единому мнению. Наблюдения за звездами, сформировавшимися после Pop III, указывали на то, что их предшественники были относительно скромными по размерам — от 12 до 60 солнечных масс. Однако космологические модели рисовали иную картину: первые звезды представлялись массивными колоссами, достигающими 1000 солнечных масс.

Это противоречие поставило астрофизиков в тупик. Неужели наблюдения были неточны? Или же модели нуждались в серьезной корректировке?

Ответ на этот вопрос нашли Чинг-Яо Тан и доктор Ке-Джунг Чен из Института астрономии и астрофизики Академии Синика (ASIAA). Вооружившись мощным суперкомпьютером Национальной лаборатории Беркли, они создали уникальную 3D-модель, детально воссоздающую процесс формирования первых звезд.

Впервые ученые учли фактор турбулентности — хаотического движения газа в межзвездной среде. Оказалось, что именно сверхзвуковая турбулентность дробит газовые облака на более мелкие сгустки, из которых впоследствии рождаются звезды.

Результаты моделирования оказались поразительными. Масса первых звезд, рассчитанная с учетом турбулентности, идеально совпала с данными наблюдений — от 8 до 58 солнечных масс.

Это открытие стало настоящим прорывом в астрофизике. Оно не только разрешило давний спор между теорией и практикой, но и пролило свет на один из ключевых этапов эволюции Вселенной.

Теперь мы знаем, что первые звезды, подобно гигантским печам, перерабатывали первичный водород и гелий, создавая более тяжелые элементы — строительные блоки для будущих звезд, планет и, возможно, жизни.

Понимание процессов, происходивших в юной Вселенной, позволяет нам не только заглянуть в прошлое, но и предсказать будущее. Исследование Чинг-Яо Тан и Ке-Джунг Чен — это еще один шаг на пути к разгадке тайн мироздания, к познанию нашего места в бескрайнем океане звезд.