Передбачається, що перші зірки утворилися приблизно через 100 мільйонів років після Великого вибуху з первинних газів водню, гелію і легких металів. Ці гази охолоджувалися, колапсували і займалися, утворюючи зірки - в 1000 разів більш масивні, ніж Сонце. Чим більше зірка, тим швидше вони «перегорають». Перші зірки, ймовірно, жили всього кілька мільйонів років - мізерно мало в масштабах Всесвіту, якому близько 13,8 млрд років. Їх навряд чи коли-небудь побачать.
Коли перші безметалеві зірки схлопнулися і вибухнули, перетворившись на наднові, вони утворили більш важкі елементи, такі як вуглець. Це дало початок новому поколінню зірок. Один з типів другого покоління зірок називають бідними металом зірками (EMP) з підвищеним вмістом вуглецю. Для астрофізиків вони схожі на скам'янілості. Їх склад відображає нуклеосинтез або злиття більш важких елементів перших зірок.
«Ми можемо отримати результати непрямих вимірювань, щоб отримати розподіл мас безметаллових зірок з елементарного вмісту зірок з низьким вмістом металів», - пояснює Ген Чіакі, науковий співробітник Центру релятивістської астрофізики Технологічного інституту Джорджії
Чіакі - провідний автор дослідження, яке вперше змоделювало слабкі наднові безметалових перших зірок. Його робота нарешті дає вченим теоретичне уявлення про їх формування.
Такі дослідження є частиною області, яка називається «галактичною археологією». Вчені порівнюють це з пошуком під землею артефактів, що розповідають про характер суспільств, які давно пішли. Для астрофізиків характер зірок, які давно зникли, можна визначити за їхніми скам'янілими останками.
«Ми не можемо бачити найперші покоління зірок», - пояснює співавтор дослідження Джон Вайз, доцент Центру релятивістської астрофізики Технологічного інституту Джорджії. «Важливо подивитися на ці» живі скам «янілості» з раннього Всесвіту. У них є "відбитки пальців" перших зірок - хімічні речовини, які утворилися в наднових від перших зірок ".
Моделювання, яке створили вчені, дозволяє побачити, звідки беруться метали і як перші зірки та їхні наднові насправді впливають на ці скам'янілості, які «дожили до наших днів».
Мета цього дослідження вчених - з'ясувати походження таких елементів, як вуглець, кисень і кальцій. Вони концентруються в повторюваних циклах матерії між міжзоряним середовищем і зірками. "Наші тіла і наша планета складаються з вуглецю і кисню, азоту і кальцію. Наша робота дуже важлива, щоб з'ясувати походження цих елементів, з яких і складаються люди ", - підсумовує автор дослідження.
Нагадаємо, Карл Саган, американський астрофізик і екзобіолог, ще в минулому столітті говорив, що фосфор в ДНК людини і залізо в його крові походять від «зоряного матеріалу».