A legszélesebb körben elfogadott kozmológiai elmélet szerint az univerzum első csillagai körülbelül 150–1 milliárd évvel a Nagyrobbanás után alakultak ki. Az idő múlásával ezek a csillagok gömbös klasztereket képeztek, amelyek lassan összeilleszkedtek az első galaxisok kialakulásához - ideértve a saját Tejútunkat is. A csillagászok egy ideje azt állították, hogy ez a folyamat galaxisunkban körülbelül 13,51 milliárd évvel ezelőtt kezdődött.
Ezzel az elmélettel összhangban a csillagászok úgy vélték, hogy az univerzum legrégebbi csillagai rövid életű hatalmas csillagok, amelyek azóta meghaltak. A Johns Hopking Egyetem csillagászaiból álló csapat azonban nemrég fedezett fel egy kis tömegű csillagot a Tejút „vékony korongján”, amely körülbelül 13,5 milliárd éves. Ez a felfedezés azt jelzi, hogy a világegyetem legkorábbi csillagai közül néhány életben lehet és rendelkezésre áll tanulmányozásra.
Ezt a csillagot a 2MASS J18082002–5104378 társának fedezték fel. Ez egy olyan szubgang, amely körülbelül 1950 fényévnyire van a Földtől (az Ara csillagképben), és alacsony fémtartalommal (fémség). Amikor 2016-ban először megfigyelték, a felfedező csoport szokatlan viselkedést észlelt, amelyet egy láthatatlan társ létezésének tulajdonítottak - esetleg egy neutroncsillagot vagy egy fekete lyukat.
A közelmúltban közzétett tanulmányuk érdekében Az asztrofizikai folyóirat, a John Hopkins csapata megfigyelte ezt a csillagrendszert 2016 és 2017 között, a chilei Las Campanas obszervatórium Magellan távcsöveivel. A rendszer spektrumainak megfigyelése után képesek voltak felismerni egy rendkívül halvány másodlagos csillag jelenlétét, amelyet azóta 2MASS J18082002–5104378 B.
Az elsődleges sugárirányú sebességméréssel kombinálva, amely tömegbecslést eredményezett, a csapat megállapította, hogy a csillag kis tömegű, rendkívül alacsony fémhatású csillag. Alacsony fémtartalmuk alapján azt is meghatározták, hogy 13,5 milliárd éves, és ez a legrégebbi ultrafémszegény csillag, amelyet eddig fedeztek fel. Ez azt jelenti, hogy kozmikus értelemben a csillag egyetlen generáció, melyet a Nagyrobbanásból távolítottak el.
Ahogyan a JHU Hub sajtóközleményében rámutatott Kevin Schlaufman - a fizika és csillagászat asszisztens professzora és a tanulmány vezető szerzője -, ez rendkívül váratlan eredmény volt. "Ez a csillag talán egy egymillióból egy" - mondta. "Valami nagyon fontos dolgot mond nekünk a csillagok első generációja kapcsán."
Míg a csillagászok a múltban 30 ősi ultrafémszegény csillagot találtak, mindegyiküknek megvan a Nap hozzávetőleges tömege. A Schlaufman csillag és csapata azonban csak a Nap tömegének 14% -át találta (ez M típusú vörös törpe volt). Ezenkívül a galaxisunkban korábban felfedezett rendkívül alacsony fémhatású csillagok körüli pályáin kiderült, hogy általában elhozták őket a galaktikus sík felé.
Ez az újonnan felfedezett csillagrendszer azonban egy körkörös pályán (mint a Napunk) kering a galaxisunkon, amely viszonylag síkhoz közel tartja. Ez a felfedezés számos csillagászati konvenciót vet ki, és nagyon érdekes lehetőségeket nyit meg a csillagászok számára.
Például a csillagászok már régóta elméletezték, hogy a Big Bang után kialakuló legkorábbi csillagok (úgynevezett III népesség csillagok) teljes egészében a legalapvetőbb elemekből állnak - azaz hidrogénből, héliumból és kis mennyiségű lítiumból. Ezek a csillagok ezután nehezebb elemeket hoztak magukban, amelyeket élettartama végének elérésekor engedtek az Univerzumba, és szupernóvákként felrobbantak.
A kialakuló csillagok következő generációja elsősorban ugyanazon alapelemekből állt, de a sminkbe beépítették a csillagok előző generációjának ebből származó nehezebb elemek felhőit is. Ezek a csillagok több nehéz elemet hoztak létre, amelyeket élettartama végén engedtek fel, fokozatosan növelve a csillagok fémségét az univerzumban minden következő generációval.
Röviden: a csillagászok egészen az 1990-es évek végéig úgy gondolták, hogy az összes legkorábbi csillag (ami hatalmas és rövid életű lenne) már rég kihalt. Az utóbbi évtizedekben csillagászati szimulációkat végeztek, amelyek jelezték, hogy a legkorábbi generációból származó kis tömegű csillagok még létezhetnek. Az óriáscsillagoktól eltérően az alacsony tömegű törpék (például a vörös törpék) akár több milliárd évig is élhetnek.
Az új ultrafémszegény csillag felfedezése nemcsak megerősíti ezt a lehetőséget, hanem azt is jelzi, hogy galaxisunkban még sok más csillag is lehet, amelyek nagyon kis tömegűek és nagyon alacsony fémségűek - ezek valójában az Univerzum legelső csillagai lehetnek . Amint Schlaufman jelezte:
„Ha a következtetésünk helyes, akkor létezhetnek olyan kis tömegű csillagok, amelyek összetétele kizárólag a Nagyrobbanás eredménye. Annak ellenére, hogy még nem találtunk ilyen tárgyat a galaxisunkban, létezhet. ”
Ha ez igaz, ez lehetővé tenné a csillagászoknak, hogy megvizsgálják, milyen körülmények között állt röviddel a nagy robbanás után és a „sötét korok” vége előtt. Ez a nagy robbanás után körülbelül egymilliárd évig tartó időszak is a legkorábbi csillagok és galaxisok kialakulásának kezdete, ám a legerősebb távcsöveink számára még mindig elérhetetlen. De mivel a csillagok túlélték ezt a kozmikus evolúció nagyon korai időszakát, a csillagászoknak végre be lehet jelentkezni abba a titokzatos korszakba.
Ne felejtse el élvezni ezt a videót, amely szemlélteti a 2MASS J18082002–5104378 B pályáját a Tejút körül, a JHU jóvoltából:
