ТАСС, 17 ноября. Астрофизики предложили установить на поверхности Луны 100-метровый телескоп для наблюдений за самыми далекими и тусклыми светилами Вселенной, которые возникли в первые эпохи ее существования. Статью с описанием их расчетов опубликовал The Astrophysical Journal.
"Скоро на орбиту будет выведен телескоп James Webb, который вплотную приблизит нас к эпохе Большого взрыва. Но даже он не сможет увидеть первые светила Вселенной. Нам нужен еще более крупный телескоп, который сможет уловить частицы света, порожденные этими звездами", – рассказал один из авторов работы, астрофизик из Техасского университета Фолькер Бромм.
Так называемые звезды третьей популяции были совершенно не похожи на Солнце и другие современные светила. Это было связано с тем, что в их недрах нет элементов тяжелее водорода и гелия (астрономы называют такие элементы металлами). Из-за этого размеры таких светил были практически ничем не ограничены, а их масса могла превышать солнечную в несколько сотен раз.
Из-за размеров и химического состава такие звезды выгорают очень быстро – за десятки миллионов лет. Когда запасы водорода в них иссякают, они взрываются, в результате чего образуются парно-нестабильные сверхновые. Так ученые называют космические термоядерные взрывы, в которых задействована вся материя гигантского светила.
Подобные вспышки засеивали галактики и окружающее их пространство "металлами", что позволило начать формироваться Солнцу и другим современным светилам, которые астрономы называют "звездами первой и второй популяции". Они продолжили дело своих "предков", формируя еще более тяжелые изотопы. Во Вселенной, как сейчас предполагают астрономы, "звезд третьей популяции" не существует из-за отсутствия условий, необходимых для их формирования.
По этой причине, как объясняют Бромм и его коллеги, астрономы сосредоточили поиски и изучение свойств подобных светил на древнейших галактиках ранней Вселенной, где они составляли большинство или просто присутствовали в больших количествах. За последние годы ученым удалось открыть некоторые свойства этих звезд, опираясь на особенности спектра первых галактик мироздания, однако детально их изучить пока не удалось.
Лунное зеркало
Руководствуясь подобными соображениями, астрофизики просчитали то, какими размерами и разрешающей способностью должен обладать телескоп для того, чтобы увидеть миниатюрные "зародыши" галактик, так называемые минигало, внутри которых активно формировались "звезды третьей популяции" в первые эпохи жизни Вселенной.
Их расчеты показали, что для открытия таких светил потребуется гигантское зеркало, чей диаметр составит около 100 м. Помимо этого, необходимо, чтобы оснащенный им телескоп работал вне пределов атмосферы Земли, так как порождаемые ею помехи резко снизят его чувствительность.
По этой причине астрономы предлагают установить подобную обсерваторию, которую они назвали "абсолютно большим телескопом" (ULT), не на Земле, а на Луне. Низкая сила гравитации и отсутствие атмосферы на Луне облегчит постройку подобного телескопа и позволит ему работать со 100% эффективностью.
Нечто подобное, как отмечают Бромм и его коллеги, специалисты NASA предложили сделать еще в 2008 году, сообщив о планах постройки лунного телескопа с жидким зеркалом, которое состоит из специальной ионной жидкости, не испаряющейся даже в космосе и не замерзающей при температуре в минус 100 °С. Подобный телескоп, по расчетам его создателей, должен был быть примерно в 100 раз более чувствительным, чем James Webb и строящиеся 30-метровые наземные обсерватории.
В то время эта идея была свернута из-за отсутствия четких научных целей для постройки даже относительно несложной структуры на поверхности другой планеты, однако сейчас, как считают техасские астрономы, ситуация изменилась как благодаря открытию большого числа древних галактик, так и появлению программы освоения Луны.
Как надеются исследователи, их планы привлекут внимание NASA, что в конечном итоге приведет к постройке подобного телескопа в одном из полярных кратеров на Луне. Его сооружение, по их расчетам, приведет к открытию и изучению свойств нескольких сотен первичных звезд Вселенной уже в первые годы работы подобной обсерватории, подытожили Бромм и его коллеги.