Первые звезды во Вселенной, известные как население III, не могли достигать бесконечных размеров из-за влияния магнитных полей, которые ограничивали их массу еще до начала активного излучения. К такому выводу пришли астрофизики из Лейденской обсерватории (Нидерланды) в новом исследовании, опубликованном на сервере препринтов arXiv.
Гиганты ранней Вселенной
Население III — гипотетические массивные звезды, сформировавшиеся через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва. Они не содержали металлов, были крайне яркими и жили недолго, завершая жизнь мощными сверхновыми. Эти звезды считаются «архитекторами» ранней Вселенной, так как именно они начали синтезировать тяжелые элементы. Однако до сих пор оставалось неясным, что именно ограничивало их рост.
Сила магнитных полей против гравитации
Современные звезды формируются из коллапсирующих облаков газа, а их рост замедляется из-за излучения, которое рассеивает окружающий материал. В случае Население III ученые предполагали, что ключевым ограничителем выступало именно радиационное воздействие. Однако новое моделирование показало, что магнитные поля играли критическую роль еще на ранних этапах.
Команда под руководством Пиюша Шарды провела симуляции формирования Население III с учетом магнитогидродинамики (MHD) и без нее. Оказалось, что в присутствии магнитных полей масса наиболее крупных звезд не превышала 65 солнечных, тогда как без них звезды набирали до 120 солнечных масс всего за 5000 лет.
«Магнитные поля противодействуют гравитации, уменьшая количество газа, который может попасть в аккреционный диск звезды. Это ограничивает рост еще до того, как начинает действовать излучение», — пояснил Шарда.
Фрагментация и звездные скопления
Исследование также показало, что магнитные поля вызывали фрагментацию газовых облаков, приводя к образованию скоплений Население III. Это означает, что эволюция массивных звезд зависела от взаимодействия с соседними светилами, что дополнительно ограничивало их размер.
Значение для космологии
Хотя Население III остаются гипотетическими объектами, их существование критически важно для понимания химической эволюции Вселенной. Именно эти звезды, по мнению ученых, стали источниками первых тяжелых элементов, без которых невозможно формирование планет и жизни.
«Наша работа — первый шаг к построению точной модели масс Население III, которая учитывает все физические процессы», — заключили авторы.
Читайте все последние новости астрофизики на New-Science.ru
