En sjælden stjerne åbner et vindue i tidens begyndelse

EPFL -astrofysikere deltog aktivt i opdagelsen af ​​en meget sjælden stjerne, som er særlig gammel og metalfattig. Som budbringer fra en fjern fortid, det vil give forskerne mulighed for at lære mere om det unge univers, lige efter Big Bang.

"Vi gjorde en stor opdagelse, hvilket sætter spørgsmålstegn ved vores forståelse af dannelsen af ​​de første generationer af stjerner i universet. "Forsker ved EPFL Laboratory of astrophysics (LASTRO), Pascale Jablonka er et stiftende medlem af Pristine-undersøgelsen, et internationalt projekt dedikeret til eftersøgningen af ​​de ældste og metalfattigste stjerner. Det tillod den nylige identifikation af et ekstremt sjældent objekt. Kaldet Pristine 221, det er blandt de 10 mest metalfattige stjerner, der til dato er kendt i vores galakses glorie. I øvrigt, det er en ud af to fremragende stjerner, der er næsten fuldstændig kulstoffri. Dette gennembrud er for nylig blevet offentliggjort i tidsskriftet Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society ( MNRAS ).

Til studiet af det tidlige univers, astronomer har forskellige metoder til deres rådighed:Den ene er at se langt ind i universet og tilbage i tiden, at se de første stjerner og galakser vokse. En anden mulighed er at undersøge de ældste overlevende stjerner i vores hjemmegalakse, Mælkevejen, for information fra det tidlige univers. Pristine-undersøgelsen, ledet af Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam (AIP) og University of Strasbourg, leder efter præcis disse uberørte stjerner.

At finde disse ældste budbringere blandt den overvældende befolkning af yngre stjerner er ingen let opgave. Lige efter Big Bang, universet var fyldt med brint og helium og en smule lithium. Der var ingen tungere elementer i nærheden, da disse kun er syntetiseret i stjernernes varme indre - og de eksisterede ikke endnu. Vores sol har omkring 2 procent af tungere grundstoffer i sin atmosfære, som det kan ses, når vi laver et spektrum af dets lys. På grund af dette faktum, astrofysikere kan konkludere, at solen er opstået som en del af en senere generation af stjerner - og har "genbrugt" i sin atmosfære produkterne af stjernerne, der levede længe før den og siden er døde ud. I søgningen efter de ældste stjerner, forskere leder efter stjerner med meget mere uberørt atmosfære end vores sol. Jo mere uberørt atmosfæren er, jo tidligere generationen, hvor denne stjerne blev født. At studere stjerner fra forskellige generationer giver os mulighed for at forstå galaksens dannelseshistorie - et forskningsområde, der derfor også kaldes nærfeltskosmologi.

Kemisk overflod

Det uberørte hold brugte et specielt smalbåndsfilter på Canada-France-Hawaii Telescope til at forudvælge kandidatstjerner med uberørt atmosfære. Dette trin blev derefter fulgt af en detaljeret spektroskopisk kampagne med teleskoperne fra Isaac Newton Group i Spanien og European Southern Observatory i Chile. EPFLs forskere Pascale Jablonka og Carmela Lardo dannede et ud af tre hold, med Paris -observatoriet og Instituto de Astrofísica de Canarias, ansvarlig for den spektroskopiske analyse og de kemiske overflodemålinger det førte til identifikation af denne meget specielle stjerne. De kunne påvise, at stjernen faktisk havde meget få tunge grundstoffer i sin atmosfære.

"De fleste elementer er opbrugt af faktorer 10, 000 til 100, 000 i forhold til solen. Derudover dets detaljerede mønster af forskellige elementer skiller sig ud. Mens ekstremt metalfattige stjerner normalt viser en meget stor forbedring af kulstof, det gør denne stjerne ikke. Dette gør denne stjerne til den anden i sin slags og til en vigtig budbringer fra det tidlige univers, siger Else Starkenburg, forsker ved AIP og førsteforfatter til undersøgelsen.

"Forskere plejede at tro, at kulstof var et nødvendigt kølemiddel, muliggør lille fragmentering af gasskyen, hvorfra stjerner dannes, og fører til den efterfølgende dannelse af lavmassestjerner i højrødforskydningsuniverset, Pascale Jablonka forklarer. Med nu to eksempler på så gamle og kulstoffattige stjerner, modeller skal revideres."