В кухне Галактики есть рецепт звёздной похлёбки. Главный ингредиент — водород, но вкус блюда зависит от щепотки металлов. Астрономы впервые заглянули в кастрюли, где этой щепотки почти нет, и увидели: там не хватает самых маленьких звёзд.

С помощью данных космического телескопа Gaia учёные отобрали около 53 000 звёзд с орбитами, как у обитателей гало, и с низким содержанием металлов (меньше десятой доли солнечного). Для каждой измерили массу и построили функцию масс — график, показывающий, сколько рождается звёзд разного веса. В средах с умеренным дефицитом металлов (от −1.5 до −1 по шкале, где Солнце — ноль) маленькие звёзды массой от 0.2 до 0.5 солнечной встречаются чаще, чем у нас: наклон графика крутой, около −1.6. Но в ещё более бедных средах картина переворачивается: график становится почти плоским, наклон около нуля. Это значит, что лёгких звёзд там катастрофически мало.

Почему так происходит? Точного ответа пока нет. Возможно, в бедных металлом облаках газ фрагментируется на более крупные куски, и вместо россыпи карликов рождаются редкие гиганты. Или сами условия сжатия не дают маленьким звёздам набрать массу. Важно, что результат не зависит от выбранной модели звёздной эволюции — это реальное свойство природы, а не артефакт расчётов.

Открытие меняет взгляд на раннюю Вселенную. Первые звёзды формировались из почти чистого водорода и гелия, металлов там было в тысячи раз меньше, чем сейчас. Если в таких условиях лёгкие звёзды почти не рождались, то первое поколение светил состояло в основном из массивных короткоживущих гигантов. Они быстро взрывались, засевая космос первыми металлами — и только после этого стали появляться звёзды вроде нашего Солнца. Та самая щепотка металлов, которой не хватало в древних облаках, оказалась ключом к появлению маленьких долгоживущих звёзд, а значит, и к возможности существования планет и жизни.