|
Первые звезды были не одиноки
|
|
|
|
Используя машинное обучение и современный нуклеосинтез сверхновых, группа исследователей обнаружила, что большинство наблюдаемых звезд второго поколения во Вселенной были обогащены несколькими сверхновыми. Об их выводах сообщается в The Astrophysical Journal. Исследования ядерной астрофизики показали, что элементы, в том числе тяжелее углерода во Вселенной, производятся в звездах. Но первые звезды, звезды, родившиеся вскоре после Большого Взрыва, не содержали таких тяжелых элементов, которые астрономы называют «металлами». Следующее поколение звезд содержало лишь небольшое количество тяжелых элементов, произведенных первыми звездами. Чтобы понять Вселенную в ее младенчестве, исследователям необходимо изучить эти бедные металлом звезды. К счастью, эти бедные металлами звезды второго поколения наблюдаются в нашей галактике Млечный Путь и были изучены группой аффилированных членов Института физики и математики Вселенной им. свойства первых звезд во Вселенной.
|
|
|
|
Группа под руководством приглашенного младшего научного сотрудника IPMU Кавли и доцента Института физики интеллекта Токийского университета Тилмана Хартвига, в том числе приглашенного младшего научного сотрудника и доцента Национальной астрономической обсерватории Японии Михо Исигаки, приглашенного старшего научного сотрудника и профессора Хартфордширского университета Чиаки Кобаяши. , приглашенный старший научный сотрудник Национальной астрономической обсерватории Японии профессор Нозому Томинага и приглашенный старший научный сотрудник и почетный профессор Токийского университета Кеничи Номото использовали искусственный интеллект для анализа содержания элементов в более чем 450 звездах с чрезвычайно низким содержанием металлов, наблюдаемых на сегодняшний день.
|
|
|
Основываясь на недавно разработанном контролируемом алгоритме машинного обучения, обученном на теоретических моделях нуклеосинтеза сверхновых, они обнаружили, что 68% наблюдаемых звезд с чрезвычайно низким содержанием металлов имеют химический отпечаток, соответствующий обогащению несколькими предыдущими сверхновыми. Результаты команды дают первое количественное ограничение, основанное на наблюдениях за множественностью первых звезд. «Множественность первых звезд до сих пор была предсказана только на основе численного моделирования, и до сих пор не было возможности наблюдательно проверить теоретический прогноз», — сказал ведущий автор Хартвиг. «Наши результаты показывают, что большинство первых звезд образовались в небольших скоплениях, так что множество их сверхновых могло способствовать обогащению металлами ранней межзвездной среды», — сказал он.
|
|
|
|
«Наш новый алгоритм представляет собой отличный инструмент для интерпретации больших данных, которые мы получим в следующем десятилетии из текущих и будущих астрономических исследований по всему миру», — сказал Кобаяши, также научный сотрудник Леверхалма. «На данный момент доступные данные о старых звездах — это верхушка айсберга в окрестностях Солнца. Спектрограф Prime Focus — передовой многообъектный спектрограф на телескопе Subaru, разработанный в рамках международного сотрудничества под руководством Kavli IPMU. лучший инструмент для обнаружения древних звезд во внешних областях Млечного Пути далеко за пределами Солнечной системы», — сказал Исигаки. Новый алгоритм, изобретенный в этом исследовании, позволяет максимально использовать различные химические отпечатки пальцев в звездах с низким содержанием металлов, обнаруженных с помощью спектрографа Prime Focus.
|
|
|
|
«Теория первых звезд говорит нам, что первые звезды должны быть массивнее Солнца. Естественным ожиданием было то, что первая звезда родилась в газовом облаке, масса которого в миллионы раз больше, чем у Солнца. Однако наше новое открытие убедительно свидетельствует о том, что первые звезды не родились поодиночке, а сформировались как часть звездного скопления, двойной или множественной звездной системы.Это также означает, что мы можем ожидать гравитационные волны от первых двойных звезд вскоре после Большого взрыва, который могут быть обнаружены будущими миссиями в космосе или на Луне», — сказал Кобаяши.
|
|
|
|
Источник
|
