Наблюдения трёх древних галактик, выполненные космическим телескопом «Джеймс Уэбб», помогли объяснить, почему астрономам пока не удаётся обнаружить звёзды третьего поколения. Свет от этих объектов добирался до Земли более 13 млрд лет. Исследование провели учёные Университета Аризоны, его результаты опубликованы в журнале Nature Astronomy.
Телескоп наблюдал галактики почти 30 часов и зафиксировал в их излучении слабые признаки тяжёлых элементов. Газ с углеродом, кислородом и кремнием уже покидал пределы галактик и распространялся в окружающем пространстве. По химическому составу эти объекты оказались похожи на значительно более поздние и развитые галактики.
Речь идёт о периоде примерно через 500 млн лет после Большого взрыва, когда Вселенной было около 3% от её нынешнего возраста. Ранее предполагалось, что газ вокруг первых галактик почти не менялся и состоял главным образом из первичных водорода и гелия. Новые данные указывают, что обогащение космоса тяжёлыми элементами началось гораздо раньше.
В первые эпохи существования Вселенной водород и гелий сжимались под действием гравитации, формируя звёзды. При высоких температурах и давлении внутри светил возникали более сложные элементы, а после их гибели они выбрасывались наружу. Позднее этот материал становился основой для новых звёзд и планет, а также источником углерода в живых организмах и кислорода, которым дышат люди.
Перенос вещества между галактиками называют барионным циклом. Он показывает, что галактики связаны общей космической системой, в которой материал одного поколения звёзд используется следующим. По данным «Московского комсомольца», обнаружение тяжёлых элементов в столь раннюю эпоху может объяснить отсутствие наблюдений самых первых светил.
Если окружающий газ начал быстро обогащаться уже через 500 млн лет после Большого взрыва, звёзды, состоявшие только из водорода и гелия, могли существовать слишком недолго. Поэтому их свет, вероятно, не сохранился до настоящего времени и пока не может быть обнаружен астрономами.