В древнегреческой мифологии первые божества, родившиеся во Вселенной в «Хаосе», создали расу титанов. Могущественные Титаны были, в конечном счете, заменены богами Олимпа. В современной космологии звездным эквивалентом легендарных Титанов являются так называемые звезды Населения III, которые были самыми первыми звездами, родившимися после Большого взрыва. Эти гипотетические звезды так же неуловимы, как и Титаны. В отличие от сегодняшних звезд, таких как наше Солнце (которое содержит более тяжелые элементы, такие как кислород, азот, углерод и железо), звезды «Населения III» были бы созданы исключительно из нескольких первых элементов. Гораздо массивнее и ярче, чем наше Солнце, они демонстративно вспыхнули как титаны над чернильной пустотой новорожденной Вселенной.
Группа европейских исследователей во главе с Раханой Бхатавдекар из Европейского космического агентства намеревалась найти неуловимые звезды первого поколения, исследуя участок Вселенной возрастом примерно от 500 миллионов до 1 миллиарда лет после большого взрыва. В своих поисках они использовали наблюдения Хаббла, космического телескопа NASA Спитцер и наземного Очень большого телескопа Европейской южной обсерватории. Они использовали силу гравитационного линзирования массивного скопления галактик на переднем плане (которое действует как гигантская увеличительная линза в космосе), чтобы находить изображения гораздо более удаленных фоновых галактик в 10-100 раз слабее, чем любые ранее наблюдавшиеся. К сожалению, команда не нашла доказательств того, что в этом космическом временном интервале, который они исследовали, появились звезды первого Поколения III. Эти результаты, тем не менее, важны, поскольку они показывают, что галактики должны были сформироваться даже раньше, чем предполагалось после Большого взрыва.
Команда европейских исследователей во главе с Раханой Бхатавдекар из Европейского космического агентства приступила к изучению первого поколения звезд в ранней Вселенной. Известные как звезды Населения III, эти звезды были сделаны из исконного материала, возникшего в результате Большого взрыва. Звезды населения III должны были состоять исключительно из водорода, гелия и лития - единственных элементов, которые существовали до того, как процессы в ядрах этих звезд могли создать более тяжелые элементы, такие как кислород, азот, углерод и железо.
Бхатавдекар и ее команда исследовали раннюю Вселенную, возрастом примерно от 500 миллионов до 1 миллиарда лет после большого взрыва, изучая кластер MACS J0416 и его поле с помощью космического телескопа Хаббл (с данными, полученными с космического телескопа Спитцер и наземного спутника Очень Большого телескопа Европейской Южной Обсерватории). «Мы не нашли никаких доказательств в этом космическом временном интервале звезд первого поколения Населения III», - сказала Бхатавдекар о новых результатах.
Бхатавдекар и её команда разработали новую технику, которая удаляет свет от ярких галактик переднего плана, которые составляют эти гравитационные линзы. Это позволило им обнаружить галактики с более низкими массами, чем когда-либо ранее наблюдавшиеся с Хабблом, на расстоянии, соответствующем тому, когда Вселенной было менее миллиарда лет. На данный момент в космическом времени отсутствие доказательств экзотических звездных популяций и идентификации многих галактик малой массы подтверждает предположение, что эти галактики являются наиболее вероятными кандидатами для реионизации Вселенной. Период реионизации в ранней Вселенной - это когда нейтральная межгалактическая среда была ионизирована первыми звездами и галактиками.
«Эти результаты имеют глубокие астрофизические последствия, поскольку они показывают, что галактики должны были сформироваться намного раньше, чем мы думали», - сказала Бхатавдекар. «Это также решительно поддерживает идею о том, что малые галактики в ранней Вселенной ответственны за реионизацию».
Эти результаты также свидетельствуют о том, что самое раннее образование звезд и галактик произошло намного раньше, чем это может быть исследовано с помощью космического телескопа Хаббл. Это оставляет захватывающую область дальнейших исследований для будущего космического телескопа Джеймса Уэбба NASA / ESA / CSA - для изучения самых ранних галактик Вселенной.
