Почти връстничка на Вселената

За да изследват началото на времето, астрономите обикновено надникват в далечните ъгълчета на Вселената. Но сега те са успели да направят откритие съвсем близо до дома си.

Учените са открили следи от една от най-древните звезди само на хиляда светлинни години от Земята. Тези следи носят химични елементи, които може да са се образували при смърт на тяло със звездна природа, което е било изключително масивно, а също едно от първите, възникнали след Големия взрив.

Ако тази информация се потвърди, това значи, че някои от първите светила на Вселената са били толкова огромни, че умирайки, са произвели необичайно мощен взрив, изменил развитието на ранните галактики.

Теоретиците отдавна подозират, че най-първите звезди са били масивни, тъй като ранните газови облаци са допринасяли за формирането на тежки звезди. Но досега за това нямало убедителни доказателства. Големият взрив е произвел атоми водород, хелий, малко литий, но газовите облаци, съдържащи само тези елементи, не могат да се охлаждат.

За охлаждането е необходимо присъствието на по-тежки елементи, които тогава не са съществували. Когато температурата на облаците се понижава, те се разделят на по-малки части и се разпадат, образувайки малки звезди. Тъй като първичните газови облаци са оставали топли, за да се разруши налягането на газа и да се накара да произвежда масивни звезди, е била необходима силна гравитация. Някои от тези звезди са 140–300 пъти по-масивни от Слънцето и днес те се взривяват из Млечния път.

Вако Аоки, астроном от Националната астрономическа обсерватория на Япония в Токио, и колегите му са открили звезда с признаци именно на такъв взрив.

„Това е напълно уникално космическо тяло – казва Аоки. – Бяхме много учудени от неговата уникална химична структура, несрещана никога досега.“

Астрономите търсили 18 химични елемента в SDSS J0018-0939, бледа оранжева звезда в съзвездието Кит, която изпуска по-малко светлина от Слънцето. Звездата била открита в хода на мисията Sloan Digital Sky с помощта на телескопа Subaru на Хаваите и принадлежи на звездния ореол на Млечния път – древна популация, заобикаляща яркия диск на галактиката.

Както и други звезди от халото, тя съдържа малко желязо, тъй като е възникнала преди повечето звездни взривове, изхвърлили този елемент в околното пространство. Възможно е родителската звезда на SDSS J0018-0939 да е превишавала Слънцето по маса 140 пъти.

Аоки твърди, че светилото вероятно се е образувало от газовия облак, обогатен от взрив с двойна нестабилност, който е бил 10–100 пъти по-силен от обикновен взрив на свръхнова. Такъв взрив ознаменува смъртта на звездата, при което тя е толкова гореща, че фотоните могат да се превърнат в двойки електрони и позитрони. Това съкращава налягането на външните слоеве.

Звездата започва да се разпада, този процес нагрява газа, водейки до ядрени реакции. В резултат настъпва взрив. По време на взрива хелиевите ядра се бомбардират едно друго, създавайки елементи, по-тежки от никел. Тъй като атомният номер на хелия е 2, то в хода на реакцията основно се образуват елементи с четни номера (именно тях фиксирал екипът на Аоки).

След взрива с двойна нестабилност не се образува черна дупка. По-скоро тези взривове са били толкова мощни, че са изменили развитието на галактиките малко след Големия взрив, правят извод учените.

Статията на Аоки и колегите му е публикувана в сп. Nature.