Вселенная хранит древний след: доля первичного гелия почти совпадает с расчётами прошлого

В первые мгновения после Большого взрыва Вселенная состояла преимущественно из двух элементов: водорода и гелия. Соотношение было приблизительно три части водорода к одной части гелия; следы более тяжелых элементов, таких как литий, были ничтожно малы. Все остальные элементы — от кислорода в наших легких до железа в крови — возникли позже, в звездах, при взрывах сверхновых и столкновениях нейтронных звезд. Сегодня астрономы объединяют все элементы тяжелее гелия в одну категорию — металлы, настолько они разрежены в космических масштабах.
Один из способов проверить модель Большого взрыва — измерение начального содержания водорода и гелия. На первый взгляд задача кажется простой: оба элемента образовались в начале времен. Но есть нюанс: хотя весь наблюдаемый гелий был создан в Большом взрыве, это не весь гелий, который мы видим сегодня. Гелий — самый распространенный побочный продукт термоядерных реакций в звёздах. Пока звезды синтезируют элементы, необходимые для сложных структур во Вселенной, они одновременно производят огромное количество гелия. За миллиарды лет относительное содержание гелия в космосе растет, искажая данные о его первоначальном количестве.
Чтобы преодолеть эту проблему, группа исследователей реализует проект LBT YP (Large Binocular Telescope Primordial Helium Abundance). Они изучают галактики с низким содержанием металлов — далёкие системы, где преобладают ранние звёзды, и где загрязнение гелием от последующих поколений звёзд минимально. Если в таких галактиках мало металлов, значит, мало и гелия, созданного звездным синтезом.