Кредитна графіка: Гарвард CfA
Нові підрахунки пари гарвардських астрономів передбачають, що перші «Сонцеподібні» зірки у Всесвіті були самі; позбавлений планет або життя. Після того, як вони вибухнули як сверхнові і засіяли Всесвіт важчими матеріалами, інші зірки утворилися в зоряних розплідниках. Наступне покоління зірок, мабуть, було схоже за масою та складом із нашим власним Сонцем, але не було достатньо корисних копалин для створення скелястих планет, як Земля. Потрібно було отримати ряд супернових, перш ніж з'явилося достатньо важкого матеріалу, який могли б сформувати планети - ймовірно, через 500 мільйонів до 2 мільярдів років після Великого вибуху.
Для більшості людей словосполучення «подібна до сонця зірка» зауважує зображення доброзичливої теплої жовтої зірки, що супроводжується свитою планет, яка, можливо, може живити життям. Але нові підрахунки Гарвардських астрономів Волкера Бромма та Абрахама Лоба (Гарвард-Смітсоніанський центр астрофізики), які були оголошені сьогодні на 203-му засіданні Американського астрономічного товариства в Атланті, показують, що перші зірки, схожі на Сонце, були самотні кулі, що рухалися через Всесвіт, позбавлений планет або життя.
"Вікно для життя відкрилося десь між 500 мільйонами і 2 мільярдами років після Великого вибуху", - каже Льоб. «Мільярди років тому перші зірки низької маси були самотніми місцями. Причина такої юнацької самотності закладена в історії нашого Всесвіту ».
На початку
Найперше покоління зірок зовсім не було схоже на наше Сонце. Це були білі, масивні зірки, які були дуже недовгими. Спалюючись лише кілька мільйонів років, вони руйнувалися і вибухали як блискучі наднови. Ті самі перші зірки почали процес висіву у Всесвіт, поширюючи такі життєво важливі елементи, як вуглець та кисень, які служили планетарними будівельними блоками.
"Раніше, з Ларсом Ерквістом і Наокі Йосідою (також на CfA), я імітував перші вибухи наднової, щоб обчислити їх еволюцію і скільки важких елементів (елементів, важчих за водень або гелій) вони створили", - каже Бромм. "Тепер, у цій роботі, ми з Аві Льобом визначили, що одна наднова першого покоління може створити достатньо важкі елементи, щоб дати можливість сформуватися першим зіркам, схожим на Сонце".
Бромм і Льоб показали, що багато зірок другого покоління мали розміри, масу, а отже, і температури, схожі на наше Сонце. Ці властивості були наслідком охолоджуючого впливу вуглецю та кисню при утворенні зірок. Навіть стихійне достаток, розмір якого на десять тисячних, виявлений на Сонці, виявився достатнім для того, щоб можна було народити менші зірки з низькою масою, як наше Сонце.
Тим не менш, ті самі низькі достатки забороняли скелястим планетам утворюватися навколо тих перших зірок, схожих на Сонце через брак сировини. Лише в міру того, як живуть, помирали і збагачувались міжзоряні середовища важкими елементами наступних поколінь зірок, народження планет і власне життя стали можливими.
«Життя - явище недавнього часу», однозначно констатує Лоб. "Ми знаємо, що знадобилося багато вибухів наднової, щоб зробити всі важкі елементи, які ми знаходимо тут, на Землі, на нашому Сонці та в наших тілах".
Останні спостережні дані підтверджують їх результати. Дослідження відомих позасонячних планет виявили сильну кореляцію між наявністю планет та кількістю важких елементів ("металів") у їхніх зірках. Тобто, зірка з більшою метальністю і більш важкими елементами швидше володіє планетами. І навпаки, чим менша металічність зірки, тим менше ймовірність мати планети.
"Ми тільки починаємо досліджувати поріг металічності для формування планети, тому важко сказати, коли саме відкрилося вікно для життя. Але очевидно, що нам пощастило, що металічність речовини, що породила нашу Сонячну систему, була достатньо високою, щоб Земля утворилася », - каже Бромм. «Ми зобов’язані своє існування дуже прямим чином усім зіркам, життя і смерть яких передували утворенню нашого Сонця. І цей процес розпочався відразу після Великого вибуху з першими зірками. Із розвитком Всесвіту воно прогресивно посіяло себе всіма важкими елементами, необхідними для формування планет і життя. Таким чином, еволюція Всесвіту була поетапним процесом, який призвів до стабільної зірки G-2, здатної підтримувати життя. Зірка, яку ми називаємо Сонцем ».
Оригінальне джерело: Harvard CfA News Release
