Первые звёзды оставили след в карликовых галактиках экспресс
Печь, в которой когда-то пекли первые звёзды, давно остыла, но крошки от того хлеба остались. Эти крошки — атомы углерода, разбросанные по поверхности старых звёзд в крошечных галактиках-спутниках Млечного Пути. Такие галактики называют ультра-тусклыми карликами: в каждой всего несколько тысяч звёзд, и светят они едва заметно. Зато это самые старые и самые бедные металлами уголки нашего галактического окружения.
Первые звёзды во Вселенной состояли только из водорода и гелия — других элементов просто не существовало. Когда такие звёзды умирали, они разбрасывали вокруг себя новые атомы, в том числе углерод. Следующее поколение звёзд рождалось уже из этого «загрязнённого» газа. Поэтому звёзды с высоким содержанием углерода и низким содержанием железа (так называемые CEMP-no звёзды) считаются прямыми потомками первых светил.
Астрономы навели Очень Большой Телескоп (VLT) в Чили на две такие галактики — Grus II и Tucana IV. Спектрограф FLAMES/Giraffe разложил свет от 38 звёзд-кандидатов в радугу, чтобы измерить химический состав. В Grus II нашли 13 звёзд, принадлежащих галактике, в Tucana IV — 7. Среди них оказались три звезды с экстремальным содержанием углерода: углерода в них в десять раз больше, чем железа. Это как найти в старом доме рецепт, написанный рукой первого пекаря.
Такие находки помогают восстановить историю первых химических обогащений во Вселенной. Каждая CEMP-no звезда — это живая запись о том, что происходило, когда первые звёзды взрывались и засевали космос новыми элементами. Чем больше таких звёзд мы найдём в разных карликовых галактиках, тем яснее станет картина того, как из простого водорода и гелия родилось всё многообразие химических элементов, из которых состоим и мы сами.
В Grus II нашлись звёзды с содержанием углерода более чем в 10 раз выше, чем железа, — это как если бы в пироге было в десять раз больше изюма, чем муки.