Ученые выяснили, как первые звезды меняли химический состав Вселенной
Ученые с помощью компьютерного моделирования проследили, как первые звезды создавали и распространяли химические элементы в ранней Вселенной. Эти процессы помогают объяснить происхождение углерода, кислорода, железа и других элементов, из которых позже сформировались звезды, планеты и окружающий нас мир.
Источник: Новости науки
МОСКВА, 2 октября /Новости науки/. Ученые с помощью компьютерного моделирования проследили, как первые звезды создавали и распространяли химические элементы в ранней Вселенной, сообщается в статье, опубликованной в The Open Journal of Astrophysics.
Исследование показало, что для понимания формирования первых звезд и галактик необходимо одновременно учитывать взаимодействие звездного света, газа и образующихся химических элементов. Это позволяет связать наблюдения молодых галактик с химическим составом древних звезд, сохранившихся в Млечном Пути и его окрестностях.
Исследователи использовали подробное компьютерное моделирование формирования первых звезд и галактик. Модель одновременно учитывала движение газа, распространение звездного света и изменение концентрации химических элементов в молодой галактике, которая со временем должна вырасти до системы, сопоставимой по массе с Млечным Путем.
Расчеты начинались с первичного газа, не содержащего тяжелых элементов, что соответствует условиям вскоре после Большого взрыва. Затем ученые проследили рождение первых звезд, испускаемое ими излучение, взрывы сверхновых после их гибели и распространение образовавшихся элементов в последующих поколениях звезд и галактик.
Моделирование показало, что упрощенные модели могут недооценивать влияние звездного излучения и сложных химических процессов на газ вокруг галактик. Высокое разрешение позволило воспроизвести структуры газа, которые не удается увидеть в более простых расчетах.
Следы первых звезд
Наблюдения космического телескопа James Webb дают возможность непосредственно изучать галактики ранней Вселенной. Одновременно древние звезды в Млечном Пути и его окрестностях сохраняют химические следы процессов, происходивших миллиарды лет назад.
Изучая состав таких звезд, астрономы могут восстанавливать свойства первых поколений звезд и выяснять, как они насыщали Вселенную первыми тяжелыми химическими элементами.
Углерод, кислород, железо и многие другие элементы образовались внутри звезд. После гибели звезд эти вещества распространялись в окружающем пространстве и становились материалом для последующих поколений звезд и галактик.
Исследователи планируют продолжить моделирование с более высоким разрешением и более полным учетом физических процессов. Для этих расчетов им выделили 40 миллионов процессорных часов на национальных суперкомпьютерах Великобритании, что авторы сравнивают с одновременной работой пяти миллионов ноутбуков в течение года
Исследование показало, что для понимания формирования первых звезд и галактик необходимо одновременно учитывать взаимодействие звездного света, газа и образующихся химических элементов. Это позволяет связать наблюдения молодых галактик с химическим составом древних звезд, сохранившихся в Млечном Пути и его окрестностях.
Исследователи использовали подробное компьютерное моделирование формирования первых звезд и галактик. Модель одновременно учитывала движение газа, распространение звездного света и изменение концентрации химических элементов в молодой галактике, которая со временем должна вырасти до системы, сопоставимой по массе с Млечным Путем.
Расчеты начинались с первичного газа, не содержащего тяжелых элементов, что соответствует условиям вскоре после Большого взрыва. Затем ученые проследили рождение первых звезд, испускаемое ими излучение, взрывы сверхновых после их гибели и распространение образовавшихся элементов в последующих поколениях звезд и галактик.
Моделирование показало, что упрощенные модели могут недооценивать влияние звездного излучения и сложных химических процессов на газ вокруг галактик. Высокое разрешение позволило воспроизвести структуры газа, которые не удается увидеть в более простых расчетах.
Следы первых звезд
Наблюдения космического телескопа James Webb дают возможность непосредственно изучать галактики ранней Вселенной. Одновременно древние звезды в Млечном Пути и его окрестностях сохраняют химические следы процессов, происходивших миллиарды лет назад.
Изучая состав таких звезд, астрономы могут восстанавливать свойства первых поколений звезд и выяснять, как они насыщали Вселенную первыми тяжелыми химическими элементами.
Углерод, кислород, железо и многие другие элементы образовались внутри звезд. После гибели звезд эти вещества распространялись в окружающем пространстве и становились материалом для последующих поколений звезд и галактик.
Исследователи планируют продолжить моделирование с более высоким разрешением и более полным учетом физических процессов. Для этих расчетов им выделили 40 миллионов процессорных часов на национальных суперкомпьютерах Великобритании, что авторы сравнивают с одновременной работой пяти миллионов ноутбуков в течение года
