Astronomii descoperă ceea ce ar putea fi una dintre cele mai vechi stele din universul cunoscut

O stea gigantă roșie la 16.000 de ani lumină distanță pare să fie un membru de bună-credință al celei de-a doua generații de stele din univers.

Conform analizei abundenței chimice, se pare că conține elemente care au fost produse în viața și moartea unei singure stele din prima generație. Prin urmare, cu ajutorul său, putem găsi chiar și prima generație de stele care s-au născut vreodată – niciuna dintre ele nu a fost încă descoperită.

În plus, cercetătorii și-au efectuat analiza folosind fotometria, o tehnică care măsoară intensitatea luminii și oferă astfel o nouă modalitate de a găsi astfel de obiecte antice.

„Am raportat descoperirea SPLUS J210428.01−004934.2 (denumită în continuare SPLUS J2104−0049), o stea foarte săracă selectată din banda sa îngustă S-PLUS și confirmată prin spectroscopie cu rezoluție medie și înaltă”. Cercetătorii au scris în lucrarea lor.

„Aceste observații ale dovezii conceptului fac parte dintr-un efort continuu de confirmare a filtrelor spectrofotometrice cu conținut scăzut de metal identificate din fotometria cu bandă îngustă”.

Deși simțim că avem o înțelegere destul de bună a modului în care a crescut universul marea explozie Spre gloria plină de stele pe care o cunoaștem și o iubim astăzi, primele stele ale căror lumini sclipesc în întunericul primordial, cunoscute sub numele de stele ale Populației III, rămân ceva misterios.

Procesele actuale de formare a stelelor ne oferă câteva indicii despre modul în care aceste stele timpurii s-au menținut împreună, dar până când le găsim, ne construim înțelegerea pe informații incomplete.

Una dintre urmele pesmetului este Populația 2 stele – următoarele generații după Populația III. Dintre acestea, generația care urmează imediat a treia populație este probabil cea mai interesantă, deoarece acestea sunt cele mai apropiate în compoziție de a treia populație.

Le putem identifica prin abundența lor extrem de redusă de elemente precum carbon, fier, oxigen, magneziu și litiu, care sunt detectate prin analiza spectrului de lumină emis de stea, care conține amprentele chimice ale elementelor din ea.

Acest lucru se datorează faptului că înainte de apariția stelelor, nu existau elemente grele – universul era un fel de supă tulbure, în mare parte hidrogen și heliu. Când s-au format primele stele, aceasta ar fi trebuit să facă și ele – prin procesul de fuziune termonucleară din nucleele lor s-au format elementele mai grele.

Mai întâi, hidrogenul este încorporat în heliu, apoi heliul în carbon și așa mai departe până la fier, în funcție de masa stelei (cele mai mici nu au suficientă energie pentru a contopi heliul în carbon, încheindu-și viața când ajung în acest punct ). Chiar și cele mai mari stele nu au suficientă energie pentru a topi fierul. Când nucleul său este în întregime din fier, se transformă într-o supernovă.

Aceste explozii cosmice masive aruncă toate aceste magme în spațiul apropiat. În plus, exploziile sunt foarte energice, generează o serie de reacții nucleare care formează elemente mai grele, precum aur, argint, toriu și uraniu. Stelele mici se formează apoi din nori care conțin aceste materiale și au un conținut mai mare de minerale decât stelele care au venit înainte.

Stelele de astăzi – primii locuitori – au cel mai mare conținut de minerale. (Aceasta înseamnă că, în cele din urmă, nu se vor putea forma stele noi, deoarece Aprovizionarea cu hidrogen din univers este finită Vremuri fericite.) Și stelele născute când universul era foarte tânăr au un conținut mineral foarte scăzut, primele stele cunoscute sub numele de stele super-sărace sau stele UMP.

Acestea sunt UMP-uri stele adevărate pe pământ, bogate în material preluat dintr-o singură supernova populațională.

Folosind o scanare numită S-PLUS, o echipă de astronomi condusă de NOIRLab a Fundației Naționale a Științei a identificat SPLUS J210428-004934 și, chiar dacă nu are cel mai mic grad metalic pe care l-am descoperit până acum (această onoare aparține SMS J0313-6708), Are un mineral stea intermediară UMP.

De asemenea, conține cei mai puțin abundenți astronomi de carbon pe care i-au văzut vreodată într-o stea extrem de săracă în minerale. Cercetătorii au spus că acest lucru ne-ar putea oferi o nouă limitare importantă a evoluției stelare și a modelelor de progenitori pentru metale foarte scăzute.

Pentru a vedea cum s-ar putea forma o stea, ei au realizat modelări teoretice. Au descoperit că abundența chimică observată în SPLUS J210428-004934, incluzând un nivel scăzut de carbon și abundența mai naturală a stelelor UMP pentru alte elemente, ar putea fi reprodusă mai bine de o supernovă cu energie ridicată a unei singure stele III de 29,5 ori masa Soare.

Cu toate acestea, modelarea unor potriviri mai apropiate încă nu ar putea produce suficient siliciu pentru a duplica exact SPLUS J210428-004934. Și recomandă căutarea mai multor stele antice cu proprietăți chimice similare pentru a încerca să rezolve această ciudată contradicție.

„Stelele UMP suplimentare identificate din fotometria S-PLUS ne vor îmbunătăți foarte mult înțelegerea stelelor Pop III și vor permite posibilitatea de a găsi o stea cu masă redusă, fără metal, care încă mai trăiește în galaxia noastră”. Cercetătorii au scris.

Lucrarea lor a fost publicată în The Astrophysical Journal Letters.