Сверхновые наполнили космос тяжелыми элементами в ранней Вселенной

Американские ученые считают, что распределение железа в галактическом скоплении Персея свидетельствует об образовании галактики в области, которая уже была "засеяна" химическими элементами по причине активности сверхновых звезд и черных дыр в ранней Вселенной.

Ноберт Вернер из Института астрофизики частиц и космологии имени Кавли в Стэнфорде  и его коллеги использовали японский космический рентгеновский телескоп Suzaku для исследования распределения железа в галактическом скоплении Персея, который находится на расстоянии 250 миллионов световых лет от нас. Ими было обнаружено, что концентрация железа способна изменяться одинаково во всех направлениях от центра скопления. Его общая масса в 50 раз превышает массу Солнца.

"Это говорит, что железо — и, обобщая, другие тяжелые элементы — уже были широко распространены во Вселенной, когда скопление начало образовываться. Мы пришли к выводу, что любое объяснение этого отводит главную роль взрывам сверхновых и активности черных дыр", — рассказал Вернер.

Рекордсменами по активности "производства" железа в космосе признаны сверхновые типа Ia. Согласно расчетам ученых, для "засевания" пространства химическими элементами, где возникло скопление Персея, понадобилось как минимум 40 миллиардов сверхновых. Согласно предположениям исследователей, это произошло примерно 10-12 миллиардов лет назад. В то время звезды во Вселенной образовывались особенно активно, а распределение железа в галактическом скоплении Персея было одинаковым во всех направлениях.

Тот период характеризовался частыми взрывами сверхновых, а также очень активными супермассивными черными дырами в центрах галактик. Во время поглощения вещества черные дыры выбрасывают часть его в виде джетов. В результате всей этой активности химические элементы, которые производились сверхновыми, были выброшены далеко за пределы родных галактик, перемешавшись с межгалактическим газом. После этого в районах, которые имели наибольшую плотность веществ, начиналось образование галактических скоплений.

Ученые предположили, что в случае правдивости теории, во многих галактических скоплениях как концентрация, так и распределение железа будут похожими.