Искусственный интеллект обнаружил, что первые звезды не были одиноки
Используя машинное обучение и ультрасовременный нуклеосинтез сверхновых, группа исследователей обнаружила, что большинство наблюдаемых звезд второго поколения во Вселенной были обогащены множеством сверхновых. Об их выводах сообщается в журнале Astrophysical Journal.
Исследования в области ядерной астрофизики показали, что тяжелые элементы образуются в звездах. Но первые звезды, родившиеся вскоре после Большого взрыва, не содержали тяжелых элементов, таких как металлы. Следующее поколение звезд содержало лишь небольшое количество тяжелых элементов, произведенных первыми звездами. Чтобы понять Вселенную в ее зачаточном состоянии, исследователям необходимо изучить бедные металлом звезды.
Звезды второго поколения, бедные металлами, были изучены командой астрономов из Института физики и математики Вселенной Кавли (Kavli IPMU) и их коллегами.
Команда астрономов использовала искусственный интеллект для анализа содержания элементов в более чем 450 звездах с крайне низким количеством металлов. Исследователи обнаружили, что 68% наблюдаемых звезд с очень низким содержанием металлов имеют химический отпечаток, соответствующий обогащению несколькими предыдущими сверхновыми.
«До сих пор множественность первых звезд была предсказана только с помощью численного моделирования, и до сих пор не было возможности проверить теоретическое предсказание с помощью наблюдений», — сказал ведущий автор исследования Тильман Хартвиг. – «Наш результат предполагает, что большинство первых звезд формировались в небольших скоплениях, так что множественные сверхновые могли способствовать обогащению металлами ранней межзвездной среды».
Новый алгоритм открывает возможность максимально использовать разнообразные химические отпечатки в звездах с низким содержанием металлов.
«Теория первых звезд говорит нам, что первые звезды должны быть более массивными, чем Солнце. Естественным ожиданием было то, что первая звезда родилась в газовом облаке, масса которого в миллион раз превышала массу Солнца. Однако наше новое открытие убедительно свидетельствует о том, что первые звезды рождались не поодиночке, а формировались как часть звездного скопления или двойной или множественной звездной системы. Это также означает, что мы можем ожидать гравитационных волн от первых двойных звезд вскоре после Большого взрыва, которые могли бы быть обнаружены будущими миссиями в космосе или на Луне», — сказал Чиаки Кобаяси, соавтор исследования.
