Откриха най-древната звезда в галактиката

Откриха изключително древна звезда, обикаляща в Млечния път. Намира се на около 35 000 светлинни години от Земята и е звезда – червен гигант, обозначена като SMSS J160540.18–144323.1 Астрономи установиха, че има най-ниските нива на желязо от всяка друга звезда, анализирана в галактиката.

Това означава, че тя е една от най-старите звезди във Вселената, вероятно принадлежаща към второто поколение звезди, след като Вселената избухва и се появява преди 13,8 милиарда години.
„Тази невероятно анемична звезда, която вероятно се е образувала само няколкостотин милиона години след Големия взрив, има нива на желязо 1,5 милиона пъти по-ниски от тези на Слънцето“, обяснява астрономът Томас Нордландер от Центъра за върхови постижения на ARC към Австралийския национален университет.

„Това е като една капка вода в олимпийски басейн.“

Така може да се определи възрастта на звездата, защото в много ранната Вселена изобщо не е имало метали. Първите звезди са съставени предимно от водород и хелий, като се смятат за много масивни, много горещи и имащи много кратък живот. Тези звезди се наричат Популация III и никога не сме ги виждали.

Звездите се „захранват“ от ядрения синтез, където атомните ядра от по-леки елементи се комбинират, за да създадат по-тежки. При по-малките звезди това е главно сливането на водород в хелий. Но в по-големи звезди – каквито са звездите на Популация III, се смята, че е имало повече елементи, включително силиций и желязо.

Когато такива звезди завършват живота си в зрелищни експлозии на свръхнови, те изхвърлят тези елементи във Вселената. С образуването на нови звезди, елементите се включват в тях – и по този начин, колко метал съдържа дадена звезда, е надежден показател за това, кога се е образувала тя.

Например, знаем, че Слънцето е на около 100 000 поколения от Големия взрив, базирано на съдържанието на метал в нашата звезда.
Но други звезди открити в Млечния път, които имат ниско съдържание на метал, показват ранен произход на Вселената. Един такъв обект е 2MASS J18082002–5104378 B, предишният рекордьор за най-ниско съдържание на желязо, [Fe / H] = −4.07 ± 0.07, има около 11 750 пъти по-малко метал от Слънцето.

Сега откритата SMSS J160540.18–144323.1 има съдържание на желязо [Fe / H] = −6.2 ± 0.2. както каза Нордландер, това е около 1,5 милиона пъти по-малко метал от съдържащия се в Слънцето.

Малко вероятно е някои звезди от Популация III да са оцелели достатъчно дълго, за да ги изучим. Но чрез звездите, които се появяват след тях, техните истории могат да бъдат разгадани.

Изследователите смятат, че звездата, която е дала на SMSS J160540.18–144323.1 желязото си, е била сравнително с ниска маса за ранната Вселена, само около 10 пъти по-голяма от масата на Слънцето. Това е достатъчно масивно, за да произведе неутронна звезда, макар и след сравнително слаба супернова.

Експлозия на свръхнова може да предизвика бърз процес на улавяне на неутрони или r-процес. Това е поредица от ядрени реакции, при които атомните ядра се сблъскват с неутрони, за да синтезират елементи, по-тежки от желязото.

Няма значителни доказателства за наличието на тези елементи в звездата, което може да означава, че тези елементи са завзети обратно от загиналата неутронна звезда. Достатъчно количество желязо обаче е избягало, за да бъде включено във формирането на SMSS J160540.18–144323.1. Вероятно тази звезда е била един от първите членове на това второ поколение звезди. Това е червен гигант, което означава, че звездата е в самия край на живота си, използва последния свой водород, преди да премине към синтез на хелий.

Екипът вярва, че изучаването по-внимателно на тази звезда, би могло да даде още повече информация за звездите от Популация III.
Изследването е публикувано в списание Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.