Videnskabsmand finder en undvigende stjerne med oprindelse tæt på Big Bang

Astronomer har fundet, hvad der kunne være en af ​​universets ældste stjerner, en krop næsten udelukkende lavet af materialer udspyet fra Big Bang.

Opdagelsen af ​​denne cirka 13,5 milliarder år gamle lille stjerne betyder, at flere stjerner med meget lav masse og meget lavt metalindhold sandsynligvis er derude - måske endda nogle af universets allerførste stjerner.

Stjernen er usædvanlig, fordi i modsætning til andre stjerner med meget lavt metalindhold, den er en del af Mælkevejens "tynde skive" - ​​den del af galaksen, hvor vores egen sol befinder sig.

Og fordi denne stjerne er så gammel, forskere siger, at det er muligt, at vores galaktiske kvarter er mindst 3 milliarder år ældre end tidligere antaget. Resultaterne er offentliggjort i The Astrophysical Journal .

"Denne stjerne er måske én ud af 10 millioner, " sagde hovedforfatter Kevin Schlaufman, en Johns Hopkins University assisterende professor i fysik og astronomi. "Det fortæller os noget meget vigtigt om de første generationer af stjerner."

Universets første stjerner efter Big Bang ville udelukkende have bestået af grundstoffer som brint, helium, og små mængder lithium. Disse stjerner producerede derefter grundstoffer, der var tungere end helium i deres kerne, og så universet med dem, da de eksploderede som supernovaer.

Den næste generation af stjerner er dannet af skyer af materiale, der er bundet med disse metaller, at inkorporere dem i deres makeup. Metalindholdet, eller metallicitet, af stjerner i universet steg, efterhånden som cyklussen af ​​stjernefødsel og død fortsatte.

Den nyopdagede stjernes ekstremt lave metallicitet indikerer, at i et kosmisk stamtræ, det kunne være så lidt som en generation fjernet fra Big Bang. Ja, det er den nye rekordholder for stjernen med det mindste antal tunge grundstoffer – den har omtrent samme tunge grundstofindhold som planeten Merkur. I modsætning, vores sol er tusinder af generationer nede i den linje og har et tungt elementindhold svarende til 14 Jupiters.

Astronomer har fundet omkring 30 gamle "ultrametalfattige" stjerner med den omtrentlige masse af solen. Stjernen Schlaufman og hans hold fandt, imidlertid, er kun 14 procent af solens masse.

Stjernen er en del af et to-stjernet system, der kredser om et fælles punkt. Holdet fandt den lille, næsten usynligt svag "sekundær" stjerne, efter at en anden gruppe astronomer opdagede den meget lysere "primære" stjerne. Det hold målte primærens sammensætning ved at studere et højopløsnings optisk spektrum af dets lys. Tilstedeværelsen eller fraværet af mørke linjer i en stjernes spektrum kan identificere de elementer, den indeholder, såsom kulstof, ilt, brint, jern, og mere. I dette tilfælde, stjernen havde ekstremt lav metallicitet. Disse astronomer identificerede også usædvanlig adfærd i stjernesystemet, der indebar tilstedeværelsen af ​​en neutronstjerne eller sort hul. Schlaufman og hans team fandt, at det var forkert, men ved at gøre det, de opdagede den synlige stjernes meget mindre følgesvend.

Eksistensen af ​​den mindre ledsagerstjerne viste sig at være den store opdagelse. Schlaufmans hold var i stand til at udlede dens masse ved at studere den primære stjernes lille "slingre", da den lille stjernes tyngdekraft rykkede i den.

Så sent som i slutningen af ​​1990'erne, forskere troede, at kun massive stjerner kunne være dannet i de tidligste stadier af universet - og at de aldrig kunne observeres, fordi de brænder igennem deres brændstof og dør så hurtigt.

Men efterhånden som astronomiske simuleringer blev mere sofistikerede, de begyndte at antyde, at i visse situationer, en stjerne fra denne periode med særlig lav masse kunne stadig eksistere, endnu mere end 13 milliarder år siden Big Bang. I modsætning til store stjerner, lavmasser kan leve i overordentlig lang tid. Røde dværgstjerner, for eksempel, med en brøkdel af solens masse, menes at leve til billioner af år.

Opdagelsen af ​​denne nye ultra metalfattige stjerne, navngivet 2MASS J18082002-5104378 B, åbner mulighed for at observere endnu ældre stjerner.

"Hvis vores slutning er korrekt, så kan der eksistere lavmassestjerner, der udelukkende har en sammensætning som resultatet af Big Bang, sagde Schlaufman, som også er tilknyttet universitetets Institut for Dataintensiv Engineering and Science. "Selvom vi endnu ikke har fundet sådan et objekt i vores galakse, det kan eksistere."