Anæmisk stjerne bærer præg af sin gamle forfader

En nyopdaget gammel stjerne, der indeholder en rekordlav mængde jern, bærer vidnesbyrd om en klasse af endnu ældre stjerner, længe antaget, men antaget at være forsvundet.

I et papir offentliggjort i tidsskriftet Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society : Breve , forskere ledet af Dr. Thomas Nordlander fra ARC Center of Excellence for All Sky Astrophysics in 3 Dimensions (ASTRO 3-D) bekræfter eksistensen af ​​en ultra-metalfattig rød kæmpestjerne, beliggende i Mælkevejens glorie, på den anden side af Galaxy omkring 35, 000 lysår fra Jorden.

Dr. Nordlander, fra Australian National University (ANU) node af ASTRO 3-D, sammen med kolleger fra Australien, USA og Europa, lokaliseret stjernen ved hjælp af universitetets dedikerede SkyMapper-teleskop ved Siding Springs Observatory i NSW.

Spektroskopisk analyse viste, at stjernen havde et jernindhold på kun én del pr. 50 mia.

"Det er som en dråbe vand i en olympisk swimmingpool, " forklarer læge Nordlander.

"Denne utroligt anæmiske stjerne, som sandsynligvis blev dannet blot et par hundrede millioner år efter Big Bang, har jernniveauer 1,5 millioner gange lavere end Solens."

Dens lille jernindhold er nok til at placere stjernen – formelt kaldet SMSS J160540.18–144323.1 – i rekordbøgerne, men det er, hvad det lave niveau antyder om dets oprindelse, der gør astronomerne virkelig begejstrede.

De allerførste stjerner i universet menes kun at have bestået af brint og helium, sammen med spor af lithium. Disse elementer blev skabt i umiddelbar eftervirkning af Big Bang, mens alle tungere grundstoffer er opstået fra varmen og trykket fra kataklysmiske supernovaer - titaniske eksplosioner af stjerner. Stjerner som Solen, der er rige på tunge grundstoffer, indeholder derfor materiale fra mange generationer af stjerner, der eksploderer som supernovaer.

Da ingen af ​​de første stjerner endnu er fundet, deres egenskaber forbliver hypotetiske. De var længe forventet at have været utroligt massive, måske hundredvis af gange mere massiv end Solen, og at have eksploderet i utroligt energiske supernovaer kendt som hypernovaer.

Bekræftelsen af ​​den anæmiske SMSS J160540.18–144323.1, selvom det ikke selv er en af ​​de første stjerner, tilføjer en stærk smule bevis.

Dr. Nordlander og kolleger foreslår, at stjernen blev dannet, efter at en af ​​de første stjerner eksploderede. Den eksploderende stjerne har vist sig at have været ret uimponerende, kun ti gange mere massiv end Solen, og kun at have eksploderet svagt (efter astronomiske skalaer), så de fleste af de tunge grundstoffer skabt i supernovaen faldt tilbage i den tilbageværende neutronstjerne.

Kun en lille mængde nysmedet jern undslap restens tyngdekraft og fortsatte, i samspil med langt større mængder af lettere elementer, at danne en ny stjerne – en af ​​de allerførste andengenerationsstjerner, som nu er blevet opdaget.

Medforsker professor Martin Asplund, en chefforsker af ASTRO 3-D ved ANU, sagde, at det var usandsynligt, at nogen sande første stjerner har overlevet til i dag.

"Den gode nyhed er, at vi kan studere de første stjerner gennem deres børn - de stjerner, der kom efter dem som den, vi har opdaget, " han siger.

Studiet er udført i samarbejde med forskere fra Monash University og University of New South Wales i Australien, Massachusetts Institute of Technology og Joint Institute for Nuclear Astrophysics, både i USA, Max Planck Instituttet for Astronomi i Tyskland, Uppsala Universitet i Sverige, og universitetet i Padova i Italien.