Вчені вперше змогли пояснити таємницю незвичайного хімічного складу в одній із найвіддаленіших галактик Всесвіту. Найсучасніша теоретична модель, яку створили проривні дослідження, може стати ключем до нашого кращого розуміння далекого Всесвіту. Професор Чіакі Кобаясі з Центру астрофізичних досліджень (CAR) Університету Хартфордшира очолив революційне дослідження, використовуючи дані, отримані космічним телескопом Джеймса Вебба (JWST).
Галактика, яку досліджував професор Кобаяші, називається GN-z11 — «розташована» лише через 440 мільйонів років після Великого вибуху. Однак спектри, отримані JWST, показали надзвичайно високий вміст азоту в GN-z11, що здивувало багатьох вчених. Під час Великого вибуху утворюються лише легкі елементи, а вуглець і більш важкі елементи утворюються в зірках і розподіляються в міжзоряному середовищі, коли зірки гинуть після 13,8 мільярда років космічного часу.
До цього часу однією з гіпотез, висунутих для пояснення наявності такої кількості азоту в галактиці, було можливе виробництво елемента надмасивною зіркою, яка в 50 000-100 000 разів більша за наше Сонце. Але дослідження професора Кобаяші не тільки спростували цю гіпотезу про надмасивні зірки і, можливо, також про залишкову надмасивну чорну діру. Натомість вона створила новий спосіб розуміння ранніх галактик.
Професор Чіакі Кобаясі, професор астрофізики в Університеті Хартфордшира, сказав: «Галактика розповідає нам не про незвичайну зірку, а про незвичайний епізод галактичного життя. Ми виявили, що ранні галактики мають «вибухове» зореутворення, що спричиняє цю незвичайну подію. хімічний склад».
«Протягом короткого періоду в нашій моделі, який оцінюється лише в один мільйон років, кількість азоту набагато більше, ніж кисню.
«Наша теоретична модель, яка не потребує жодних спеціальних джерел збагачення, як і у випадку зі звичайними зірками, як у нашій галактиці, також передбачає кількість усіх елементів, які ми не можемо виявити навіть за допомогою найкращого телескопа, який у нас зараз є».
Теоретична модель вибухової зірки допомагає розкрити наше розуміння раннього Всесвіту, пояснює професор Кобайсахі, який також вивчає ядерну астрофізику.
«У нашій моделі галактика переживає переривчасте, бурхливе зореутворення, і досить масивні вмираючі зірки, які називаються зірками Вольфа-Райє, виробляють цей конкретний елемент, азот, перш ніж основні важкі елементи, такі як кисень, виробляються надновими».
«Ми віримо, і це надзвичайно цікаво для всіх, хто вивчає наш Всесвіт, так це те, що ця модель є свідком надзвичайно драматичної фази еволюції галактик».
Звертаючись до майбутнього та того, що це відкриття означає для астрофізики, професор Кобаяші додав: «Ми хотіли б бачити багато інших галактик, подібних до цієї, з незвичайним хімічним складом».
«Ми також хотіли б бачити більше елементів у цих галактиках, окрім азоту та кисню. Оскільки різні елементи виробляються з різних типів зірок у різних часових масштабах, моделі надлишку елементів є літописом скам’янілостей, щоб зрозуміти історію Всесвіту. Я називаю це підхід до «позагалактичної археології».