Conform celei mai acceptate teorii cosmologice, primele stele din Universul nostru s-au format aproximativ la 150 până la 1 miliard de ani după Big Bang. De-a lungul timpului, aceste stele au început să se alăture pentru a forma grupuri globulare, care încetul încet s-au format primele galaxii - inclusiv Calea Lactee. De ceva timp, astronomii au susținut că acest proces a început pentru galaxia noastră în urmă cu aproximativ 13,51 miliarde de ani.
În conformitate cu această teorie, astronomii credeau că cele mai vechi stele din Univers sunt masive de scurtă durată, care au murit de atunci. Cu toate acestea, o echipă de astronomi de la Johns Hopking University a descoperit recent o stea cu masă scăzută în „discul subțire” al Calea Lactee, care are aproximativ 13,5 miliarde de ani. Această descoperire indică faptul că unele dintre cele mai vechi stele din Univers ar putea fi în viață și disponibile pentru studiu.
Această stea a fost descoperită ca o însoțitoare la 2MASS J18082002–5104378, un subgiant care se află la aproximativ 1.950 de ani lumină de Pământ (în constelația Ara) și are un conținut scăzut de metal (metalicitate). Când a fost observată pentru prima dată în 2016, echipa de descoperire a remarcat un comportament neobișnuit pe care l-au atribuit existenței unui însoțitor invizibil - eventual o stea cu neutroni sau o gaură neagră.
De dragul studiului lor, care a fost publicat recent în Jurnalul Astrofizic, echipa John Hopkins a observat acest sistem stelar între 2016 și 2017 folosind Telescopurile Magellan la Observatorul Las Campanas din Chile. După observarea spectrelor din sistem, au fost capabili să distingă prezența unei stele secundare extrem de slabe, care de atunci a fost desemnată 2MASS J18082002–5104378 B.
În combinație cu măsurătorile de viteză radială ale primarului său, care a dat estimări de masă, echipa a stabilit că steaua este o stea cu masă scăzută, cu o metalicitate extrem de scăzută. Pe baza conținutului său scăzut de metal, au stabilit, de asemenea, că are 13,5 miliarde de ani, ceea ce o face cea mai veche stea ultra-săracă din metal descoperită până în prezent. Aceasta înseamnă că, în termeni cosmici, steaua este o singură generație scoasă din Big Bang.
După cum a indicat Kevin Schlaufman - profesor asistent de fizică și astronomie și autorul principal al studiului - într-un comunicat de presă JHU Hub, aceasta a fost o descoperire extrem de neașteptată. „Această stea este poate una din 10 milioane”, a spus el. „Ne spune ceva foarte important despre primele generații de stele.”
În timp ce astronomii au găsit 30 de stele antice ultra-sărace în metal, fiecare dintre ele a avut masa aproximativă a Soarelui. Steaua Schlaufman și echipa sa găsite, cu toate acestea, era doar 14% din masa Soarelui (ceea ce îl face un pitic roșu de tip M). În plus, toate stelele de metalicitate ultra-joasă descoperite anterior în galaxia noastră s-au dovedit că au orbite care le-au dus în general pe planul galactic.
Cu toate acestea, acest sistem de stele recent descoperit orbitează galaxia noastră pe o orbită circulară (ca Soarele nostru), care își păstrează relativ aproape de plan. Această descoperire contestă o serie de convenții astronomice și deschide, de asemenea, câteva posibilități foarte interesante pentru astronomi.
De exemplu, astronomii au teoretizat de mult că primele stele care se formează după Big Bang (cunoscute sub numele de stele Populației III) ar fi fost compuse în totalitate din cele mai de bază elemente - adică hidrogen, heliu și cantități mici de litiu. Aceste stele au produs apoi elemente mai grele în miezurile lor, care au fost eliberate în Univers când au ajuns la sfârșitul planurilor de viață și au explodat ca supernove.
Următoarea generație de stele a fost formată în primul rând din aceleași elemente de bază, dar a inclus și nori din aceste elemente mai grele din generația anterioară de stele în machiajul lor. Aceste stele au creat elemente mai grele pe care le-au lansat apoi la sfârșitul planurilor de viață, crescând treptat metalicitatea stelelor din Univers cu fiecare generație ulterioară.
Pe scurt, astronomii credeau până la sfârșitul anilor 90 că toate cele mai vechi stele (care ar fi fost masive și de scurtă durată) sunt dispărute de multă vreme. În ultimele decenii, s-au efectuat simulări astronomice care au indicat faptul că stelele cu masă scăzută din cea mai fragedă generație ar putea exista încă. Spre deosebire de stelele uriașe, piticii cu masă joasă (cum ar fi piticii roșii) pot trăi până la trilioane de ani.
Descoperirea acestei noi stele ultra-sărace în metal nu numai că confirmă această posibilitate, dar indică faptul că ar putea fi multe alte stele în galaxia noastră care au mase foarte mici și o metalicitate foarte scăzută - ceea ce ar putea fi de fapt unele dintre primele stele ale Universului. . După cum a indicat Schlaufman:
„Dacă inferența noastră este corectă, atunci pot exista stele cu masă mică care au o compoziție exclusiv rezultatul Big Bang-ului. Chiar dacă nu am găsit încă un obiect ca acesta în galaxia noastră, acesta poate exista. "
Dacă este adevărat, acest lucru ar putea permite astronomilor să studieze ce condiții erau la scurt timp după Big Bang și înainte de sfârșitul „Evul întunecat”. Această perioadă, care a durat până la aproximativ 1 miliard de ani după Big Bang, este și atunci când au început să se formeze primele stele și galaxii, dar este încă inaccesibilă celor mai puternice telescoape ale noastre. Dar, cu stelele care supraviețuiesc din această perioadă foarte timpurie a evoluției cosmice, astronomii pot avea în sfârșit o fereastră către această epocă misterioasă.
Asigurați-vă că vă puteți bucura de acest videoclip cu ilustrarea orbitei 2MASS J18082002–5104378 B în jurul Căii Lactee, după amabilitatea JHU:
