Телескоп Gaia помог найти самую «чистую» звезду во Вселенной
Не все звезды одинаковы. Первые светила после Большого взрыва практически состояли только из водорода и гелия, с крошечной примесью лития. Тяжелые элементы, такие как углерод, кислород и железо, появились позже, когда первые звезды взрывались как сверхновые, рассеивая этот материал по космосу. Каждое последующее поколение звезд получало все больше металлов и примесей.
Большинство современных звезд уже содержат заметное количество этих элементов. Ученые называют «чистыми» те звезды, в спектре которых почти нет примесей — настоящие реликты ранней Вселенной, которые крайне сложно обнаружить. Именно такую звезду, по словам команды Александра Джи, удалось найти впервые. Результаты наблюдений опубликованы на сервере arXiv.
Красный гигант
Обнаруженная звезда SDSS J0715-7334 — красный гигант с рекордно низким содержанием тяжелых элементов. Железо и углерод в ней практически отсутствуют.
«Она беднее металлами, чем предыдущий рекордсмен, и более чем в десять раз беднее железом, чем известные аналоги», — отмечают авторы.
Химический состав звезды указывает, что она сформировалась из газа, выброшенного при взрыве звезды популяции III — первых светил после Большого взрыва, почти не содержавших тяжелых элементов.
«Большинство бедных металлами звезд происходят от этих первых звезд, но J0715-7334 особенно "чистая", — объясняют исследователи. — Ее удаленная орбита защищает от смешивания с другими звездами, а внутренняя структура препятствует накоплению тяжелых элементов на поверхности».
Используя данные Gaia и орбитальные модели, исследователи выяснили, что звезда изначально принадлежала Большому Магелланову Облаку, а затем мигрировала в Млечный Путь. Такая орбита помогает сохранить «чистоту» ее химии: звезда почти не контактировала с материалом других звезд и газовых облаков.
Что говорит звезда о рождении Вселенной
Снимок показывает, как звезда двигалась по галактике в прошлом. Её путь начинается в Большом Магеллановом Облаке и проходит на фоне всех звезд, которые наблюдал космический телескоп Gaia.
SDSS J0715-7334 помогает астрономам заглянуть в эпоху первых звезд и понять, как формировались тяжелые элементы. Данные о звезде также дают важную информацию о процессе охлаждения газовых облаков, из которых рождаются новые звезды. Ученые отмечают, что звезда находится ниже «порога охлаждения тонкой структуры» — уровня, где газовые облака охлаждаются быстрее благодаря элементам, выделяющим энергию.
«Наши результаты показывают, что пылевое охлаждение необходимо для формирования звезд с низкой металличностью. И это происходит не только в Млечном Пути, но и в других галактиках», — добавляют авторы.
Особенно интересен факт, что SDSS J0715-7334 содержит мало углерода. Другие звезды с низким содержанием железа обычно имели заметный углерод, что делает эту находку еще более редкой. Химический состав позволяет ученым моделировать, как именно произошел процесс формирования звезды после первой сверхновой.
Редкая возможность для исследований
Теперь астрономы могут использовать SDSS J0715-7334 как «эталон» чистой популяции III для проверки моделей эволюции ранних звезд. Она помогает понять, каким образом первые поколения светил обогатили Вселенную тяжелыми элементами и подготовили почву для появления планет и жизни.
