Според съвременните космологични модели Вселената е започнала в събитие на катаклизъм, известно като Големия взрив. Това се случи преди около 13,8 милиарда години и беше последвано от период на разширяване и охлаждане. През това време се образуват първите водородни атоми като комбинирани протони и електрони и се раждат основните сили на физиката. След това, около 100 милиона години след Големия взрив, първите звезди и галактики започват да се образуват.
Образуването на първите звезди също беше онова, което позволи създаването на по-тежки елементи и следователно образуването на планети и целия живот, както го познаваме. Въпреки това, досега как и кога е протичал този процес е до голяма степен теоретичен, тъй като астрономите не знаеха къде трябва да бъдат намерени най-старите звезди в нашата галактика. Но благодарение на ново проучване на екип от испански астрономи, може би току-що намерихме най-старата звезда в Млечния път!
Изследването, озаглавено „J0815 + 4729: Химически примитивна джудже звезда в галактическия ореол, наблюдавано с Gran Telescopio Canarias“, наскоро се появи в Астрофизичните списания. Воден от Дейвид С. Агуадо от Института за астрофизика на Канария (IAC), екипът включваше членове от Университета Ла Лагуна и Испанския национален съвет за научни изследвания (CSIC).
Тази звезда се намира приблизително на 7500 светлинни години от Слънцето и е намерена в ореола на Млечния път по линията на зрение към съзвездието Линкс. Известна като J0815 + 4729, тази звезда все още е в основната си последователност и има ниска маса (около 0,7 слънчеви маси), въпреки че изследователският екип изчислява, че има повърхностна температура, която е около 400 градуса по-гореща - 6,215 К (5942 ° С; 10,727 ° F) в сравнение с 5778 K (5505 ° C; 9940 ° F).
В името на изследването си екипът търсеше звезда, която показва признаци, че е бедна на метал, което би означавало, че тя е в основната си последователност от много дълго време. Екипът първо избра J0815 + 4729 от Sloan Digital Sky Survey-III Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (SDSS-III / BOSS) и след това проведе последващи спектроскопски изследвания, за да определи неговия състав (и следователно възрастта му).
Това беше направено с помощта на междинната дисперсионна спектрография и образна система (ISIS) на телескопа на Уилям Хершел (WHT) и оптичната система за образна диагностика и интегрираната спектроскопия с ниско междинно разделяне (OSIRIS) в Gran Telescopio de Canarias (GTC), и двете които са разположени на Observatorio del Roque de los Muchachos на остров Ла Палма.
В съответствие с това, което прогнозира съвременната теория, звездата е намерена в галактическия ореол - разширеният компонент на нашата галактика, който достига отвъд галактическия диск (видимата част). Именно в този регион се смята, че най-старите и най-бедни на метали звезди се намират в галактики, поради което екипът е бил уверен, че тук ще бъде открита звезда, датираща от ранната Вселена.
Както Джонай Гонсалес Ернандес - професор от Университета в Ла Лагуна, член на IAC и съавтор на хартията, обясни в съобщение за съобщението на IAC:
„Теорията прогнозира, че тези звезди могат да използват материал от първите свръхнови, чиито прародители са първите масивни звезди в галактиката, около 300 милиона години след Големия взрив. Въпреки възрастта му и отдалечеността от нас, все още можем да я наблюдаваме. “
Спектрите, получени от инструментите ISIS и OSIRIS, потвърдиха, че звездата е бедна на метали, което показва, че J0815 + 4729 има само една милионна част от калция и желязото, които Слънцето съдържа. Освен това екипът забеляза също, че звездата има по-високо съдържание на въглерод от нашето Слънце, което представлява почти 15% процента от слънчевото й изобилие (т.е. относителното изобилие от неговите елементи).
Накратко, J0815 + 4729 може да е най-бедната на желязо и богата на въглерод звезда, известна в момента на астрономите. Нещо повече, намирането му беше доста трудно, тъй като звездата е слаба по светимост и беше погребана в огромно количество архивни данни на SDSS / BOSS. Както Карлос Аленде Прието, друг изследовател на IAC и съавтор на статията, посочи:
„Тази звезда беше прибрана в базата данни на проекта BOSS, сред милион звездни спектри, които анализирахме, което изисква значителни наблюдателни и изчислителни усилия. Тя изисква спектроскопия с висока разделителна способност на големи телескопи, за да открие химичните елементи в звездата, което може да ни помогне да разберем първите свръхнови и техните потомци. "
В близко бъдеще екипът прогнозира, че спектрографите от следващо поколение могат да позволят по-нататъшни изследвания, които да разкрият повече за химическите изобилия на звездата. Такива инструменти включват HORS спектрограф с висока разделителна способност, който понастоящем е в пробна фаза на Gran Telescopio Canarias (GTC).
„Откриването на литий ни дава важна информация, свързана с нуклеосинтезата на Големия взрив“, казва Рафаел Реболо, директор на IAC и съавтор на статията. „Ние работим върху спектрограф с висока разделителна способност и широк спектрален диапазон, за да измерим подробния химичен състав на звезди с уникални свойства като J0815 + 4719.“
Тези бъдещи изследвания със сигурност ще бъдат благодат за астрономите и космолозите. Освен че могат да изучават звезди, които са се образували, когато Вселената все още е била в зародиш, те биха могли да дадат нов поглед върху ранните етапи на Вселената, формирането на първите звезди и свойствата на първите свръхнови. С други думи, те щяха да ни направят крачка по-близо, за да разберем как се е образувала и еволюирала Вселената, каквато я познаваме.
