Po sodobnih kozmoloških modelih se je Vesolje začelo v kataklizmi, ki je znana kot Veliki prasak. To se je zgodilo pred približno 13,8 milijarde let, sledilo pa je obdobje širjenja in ohlajanja. V tem času so se tvorili prvi vodikovi atomi kot protoni in elektroni in nastale so temeljne sile fizike. Potem so se približno 100 milijonov let po velikem udaru začele oblikovati prve zvezde in galaksije.
Tvorba prvih zvezd je bila tudi tisto, kar je omogočilo ustvarjanje težjih elementov in s tem tudi nastajanje planetov in vsega življenja, kot ga poznamo. Toda do zdaj je bilo, kako in kdaj je ta postopek potekal v veliki meri teoretično, saj astronomi niso vedeli, kje najdemo najstarejše zvezde v naši galaksiji. Toda zahvaljujoč novi raziskavi skupine španskih astronomov smo morda pravkar našli najstarejšo zvezdo na Mlečni poti!
Študija z naslovom "J0815 + 4729: Kemično primitivna pritlikava zvezda v Galaktičnem halu, opažena z Gran Telescopio Canarias", se je nedavno pojavila v The Astrophysical Journal Letters. V ekipo, ki jo vodi David S. Aguado z Instituto de Astrofisica de Canarias (IAC), so bili člani z univerze La Laguna in španskega nacionalnega raziskovalnega sveta (CSIC).
Ta zvezda se nahaja približno 7500 svetlobnih let od Sonca in je bila najdena v halu Mlečne poti vzdolž vidne črte do ozvezdja Lynx. Ta zvezda, znana kot J0815 + 4729, je še vedno v svojem glavnem zaporedju in ima nizko maso (približno 0,7 Sončne mase), čeprav raziskovalna skupina ocenjuje, da ima površinsko temperaturo približno 400 stopinj vroče - 6.215 K (5942 ° C; 10,727 ° F) v primerjavi s 5778 K (5505 ° C; 9940 ° F).
Skupina je zaradi študije iskala zvezdo, ki je kazala znake, da so kovinski slabi, kar bi pomenilo, da je v svojem glavnem zaporedju že zelo dolgo. Ekipa je najprej izbrala J0815 + 4729 iz Sloan Digital Sky Survey-III Baryon Oscilation Spectroscopic Survey (SDSS-III / BOSS) in nato izvedla nadaljnje spektroskopske preiskave, da bi ugotovila njegovo sestavo (in s tem tudi starost).
To je bilo storjeno z uporabo vmesnega disperzijskega spektrografskega in slikovnega sistema (ISIS) na teleskopu William Herschel (WHT) in optičnega sistema za slikanje in integrirane spektroskopije z nizko vmesno ločljivostjo (OSIRIS) na Gran Telescopio de Canarias (GTC), oba ki se nahajajo na Observatorio del Roque de los Muchachos na otoku La Palma.
V skladu s tem, kar predvideva sodobna teorija, so zvezdo našli v galaktičnem halou - razširjeni sestavni del naše galaksije, ki sega preko galaktičnega diska (vidni del). V tej regiji velja, da najdemo najstarejše in najbolj metalsko slabe zvezde v galaksijah, zato je bila ekipa prepričana, da bo tukaj našla zvezda, ki je nastala v zgodnjem vesolju.
Kot je Jonay González Hernández - profesor z univerze v La Laguni, član IAC-a in soavtor prispevka, v sporočilu za javnost IAC pojasnil:
"Teorija napoveduje, da bi te zvezde lahko uporabile material prvih supernov, katerih potomci so bili prvi ogromni zvezdi v galaksiji, približno 300 milijonov let po velikem udaru. Kljub starosti in oddaljenosti od nas jo še vedno lahko opazujemo. "
Spektri, pridobljeni z instrumenti ISIS in OSIRIS, so potrdili, da je bila zvezda slaba s kovinami, kar kaže na to, da ima J0815 + 4729 le milijonino kalcija in železa, ki ga vsebuje Sonce. Poleg tega je ekipa tudi opazila, da ima zvezda večjo vsebnost ogljika kot naše Sonce, kar predstavlja skoraj 15% odstotkov sončne številčnosti (tj. Relativno številčnost njenih elementov).
Skratka, J0815 + 4729 je morda najbolj železna in ogljikovo bogata zvezda, ki jo astronomi trenutno poznajo. Še več, najti je bilo precej težko, saj je zvezda slaba svetilnost in je bila pokopana v ogromni količini arhivskih podatkov SDSS / BOSS. Karlos Allende Prieto, še en raziskovalec IAC in soavtor prispevka, je navedel:
"Ta zvezda je bila zasedena v podatkovni bazi projekta BOSS, med milijonom zvezdnih spektrov, ki smo jih analizirali, kar zahteva veliko opazovalnih in računskih naporov. Za zaznavanje kemičnih elementov v zvezdi je potrebna spektroskopija visoke ločljivosti na velikih teleskopih, kar nam lahko pomaga razumeti prve supernove in njihove potomce. "
V bližnji prihodnosti skupina napoveduje, da bi lahko spektrografiji naslednje generacije omogočili nadaljnje raziskave, ki bi razkrile več o kemični številčnosti zvezde. Takšni instrumenti vključujejo HORS spektrograf visoke ločljivosti, ki je trenutno v poskusni fazi na Gran Telescopio Canarias (GTC).
"Zaznavanje litija nam daje ključne informacije, povezane z nukleosintezo velikega poka," je dejal Rafael Rebolo, direktor IAC-a in soavtor prispevka. "Delamo na spektrografu visoke ločljivosti in širokega spektralnega območja, da bi izmerili podrobno kemijsko sestavo zvezd z edinstvenimi lastnostmi, kot je J0815 + 4719."
Te prihodnje študije bodo zagotovo koristilo astronomom in kozmologom. Poleg tega, da bi lahko preučevali zvezde, ki so se oblikovale, ko je bilo vesolje še v povojih, bi lahko zagotovili nov vpogled v zgodnje faze vesolja, nastanek prvih zvezd in lastnosti prvih supernov. Z drugimi besedami, naredili bi nas še korak bližje, da bi vedeli, kako se je Vesolje, kot ga poznamo, oblikovalo in razvijalo.
