Рождение света: когда зажглись первые звёзды во Вселенной?
Рождение света: когда зажглись первые звёзды во Вселенной?
Не всем нравится общепринятая теория Большого взрыва, рассказывающая о том, откуда возникло всё то, что мы знаем. Однако есть определённые факты, подтверждающие это грандиозное событие, случившееся около 13, 8 млрд лет назад – например, это реликтовое излучение, являющееся его слабым отголоском; ускоренное расширение самой Вселенной; конечность скорости света; по теории Большого взрыва предсказывается также наблюдаемое количество изначального водорода, дейтерия, гелия и лития, а никаким другим моделям этого не удаётся. Доказательств в пользу Большого взрыва немало, которые лучше рассмотреть в отдельной статье, но, как бы то ни было, история самой Вселенной начинается именно с Большого взрыва, после которого Вселенная начала стремительно расширяться...

Звёздная колыбель
Звёздная колыбель

Новорождённая Вселенная была настолько горячей, что при температурах в сотни миллионов градусов не могли формироваться сложные структуры – это было слишком горячо даже для звёзд. Понадобилось более 300 000 лет, чтобы начали образовываться первые атомы в результате объединения протонов, нейтронов и электронов – так родились первые атомы водорода, что ещё называют первичной рекомбинацией водорода. Позже смог образоваться и гелий – второй необходимый компонент для формирования звёзд. Через несколько десятков миллионов лет водорода во Вселенной было около 76 %, а гелия – 23 %, и оставшийся процент приходился на литий – таков был состав первых молекулярных облаков, ставшими звёздными колыбелями, или иногда их ещё называют менее романтично водородным супом.

История Вселенной
История Вселенной

Помимо этих молекулярных облаков, в молодой Вселенной присутствовала ещё и загадочная тёмная материя, чья плотность была на тот момент значительно выше, чем сейчас из-за расширения пространства. В связи с расширением Вселенной вещество начало распределяться неоднородно: где-то его было больше, где-то наоборот, поэтому так начали образовываться сгустки газа. Впоследствии они теряли устойчивость и сжимались под действием гравитации, причём, температура внутри них возрастала умеренно благодаря охлаждающему действию молекулярного водорода. В конечном итоге эти облака превратились в аккреционные диски, и когда было набрано достаточное количество массы для запуска термоядерных реакций, рождались первые звёзды во Вселенной. Первые светила во Вселенной зажглись около 200 миллионов лет после Большого взрыва.

Протозвезда
Протозвезда

Первые звёзды были очень массивными – они превосходили наше Солнце от 30 до 400 раз по массе, и светили они, соответственно, в миллионы раз ярче, причём, окружающее пространство они заливали жёстким ультрафиолетом. Но ведь он легко разрушает молекулы водорода! Что же было дальше? Своим излучением они постоянно подогревали окружающие облака газа, и молекулярный водород переходил в состояние атомарного водорода – а это высокоактивная форма водородного газа. Так что процесс звёздообразования становился только всё интенсивнее, ведь атомарный водород при высоких температурах (свыше 100 000 С) излучает больше энергии, чем молекулярный.


Сейчас ни одна из этих первых звёзд не дожила до наших дней. Они были совершенно не похожи на те, что мы знаем, так как в их недрах ещё не было металлов, элементов, тяжелее водорода и гелия, потому-то их размеры и не были ограничены. Но и продолжительность их жизни была очень короткой – всего от 100 000 до 3 млн лет, так как их топливо очень быстро иссякало, ведь сколько нужно затратить энергии, чтобы прогреть такого гиганта, в среднем в 300 раз больше Солнца! Финал их недолгой жизни был грандиозным – они взрывались сверхновыми, благодаря чему снова выделялось огромное количество энергии, нужной для рождения новых поколений звёзд.

Долгое время учёные полагали, что первые звёзды появились во Вселенной около 400 – 500 млн лет после Большого взрыва. Однако, с помощью радио обсерватории «Мерчисон» в Австралии, наблюдая за реликтовым излучением, астрономы выяснили, что Вселенная охладилась почти в 2 раза быстрее, и уже спустя 180 – 200 миллионов лет в космосе были все условия для рождения первых светил. Но как она остыла так быстро? Благодаря чему? Возможно, что тёмная материя сыграла решающую роль «холодильника» во Вселенной. Как бы то ни было, учитывая возраст мироздания в 13, 8 млрд лет, 180 – 200 млн лет – это очень короткий промежуток времени. Тёмная материя таит в себе множество загадок. Если бы мы смогли её обнаружить, то нам бы открылись новые главы в истории Вселенной!Источник: "Аuriel Astro"
Опубликовано 19 сентября 2021 Комментариев 0 | Прочтений 755

Ещё по теме...

Добавить комментарий
Периодические издания



Информационная рассылка:

Рассылка X-Files: Загадки, Тайны, Открытия