Międzynarodowy zespół astronomów korzystający z kamery Megacam zamontowanej na Canada-France-Hawaii Telescope odkrył gwiazdę, która należy do najmniej zanieczyszczonych przez ciężkie pierwiastki. Takie gwiazdy są niezwykle rzadkimi obiektami, które przeżyły wczesne wieki Wszechświata, kiedy to gazowe gwiazdy powstawały jeszcze niezanieczyszczone pozostałościami kolejnych pokoleń martwych gwiazd. To nowe odkrycie otwiera okno na formowanie się gwiazd w początkowych etapach życia Wszechświata.
Aby badać wczesne etapy życia Wszechświata, astronomowie mają do dyspozycji różne metody. Jedną z nich jest zaglądanie głęboko do Wszechświata i cofanie się w czasie tak, aby zobaczyć rozwój pierwszych gwiazd i galaktyk. Inną opcją jest zbadanie najstarszych gwiazd, które przeżyły, w naszej rodzimej Galaktyce, po informacje z wczesnego Wszechświata. Przegląd „Pristine”, prowadzony przez Nicolasa Martina (CNRS/INSU, University of Strasbourg) oraz Else Starkenburg (Leibniz Institute for Astrophysics, Potsdam) poszukuje dokładnie takich pierwotnych gwiazd.
Wczesny Wszechświat składał się prawie wyłącznie z wodoru i helu. Podczas życia każdej gwiazdy, reakcje termojądrowe zachodzące w ich jądrach tworzą pierwiastki cięższe od helu (węgiel, tlen, wapń, żelazo itd.) z wodoru i helu stanowiącego ogromną większość ich gazu. Kiedy te gwiazdy eksplodują pod koniec swojego życia, wzbogacają otaczający gaz tymi „ciężkimi” pierwiastkami. Taki nowo wzbogacony gaz służy jako miejsce narodzin gwiazd następnej generacji. Każde kolejne pokolenie staje się coraz bardziej wzbogacone ciężkimi pierwiastkami stworzonymi przez ich przodków. Nasze Słońce, na przykład, składa się z około 2% ciężkich pierwiastków. Jednak bardzo stare gwiazdy zawierają bardzo małe ilości pierwiastków ciężkich. Są jednak niezwykle rzadkie i bardzo trudne do znalezienia w naszym kosmicznym sąsiedztwie.
Odkrycie gwiazdy ujawnionej przez zespół „Pristine” stało się możliwe dzięki nowemu mapowaniu nocnego nieba prowadzonemu przez Canada-France-Hawaii Telescope, zlokalizowanym na Hawajach. Zespół „Pristine” wykorzystał Megacam do obserwacji małego pasma światła ultrafioletowego, które jest bardzo wrażliwe na obfitość ciężkich pierwiastków i umożliwia odróżnienie rzadkich, pierwotnych gwiazd spośród wielu bardziej powszechnych gwiazd zanieczyszczonych ciężkimi pierwiastkami. Zespół szacuje, że mniej niż jedna gwiazda na milion odkrytych jest gwiazdą pierwotną. Obserwacje z użyciem spektrografów Isaac Newton Group, znajdującego się w Hiszpanii oraz ESO w Chile, potwierdziły, że gwiazda Pristine_221.8781+9.7844 jest prawie pozbawiona ciężkich pierwiastków, a koncentracja tych pierwiastków jest od 10 000 do 100 000 niższa, niż w atmosferze Słońca.
Gwiazd ta daje bardzo silne ograniczenia dotyczące modeli gwiazdotwórczych pierwszych gwiazd i otwiera okno na wciąż słabo poznaną epokę. Odkrycie Pristine_221.8781+9.7844 na początku projektu „Pristine” dobrze wróży odkryciu wielu takich gwiazd w nadchodzących latach.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Więcej:
A PRISTINE Star
Źródło: CFHT
Na zdjęciu: Pristine_221.8781+9.7844 i jej otoczenie. Źródło: N. Martin i współpracownicy Pristine, DECam Legacy Survey, Aladin Sky Atlas
