Науковці дослідили червоний гігант SDSS J0715-7334 і виявили, що він містить надзвичайно мало елементів, важчих за гелій. Такі зорі астрономи називають «чистими». Вважається, що вони представляють перші покоління світил.
Важкі елементи у зорях
Не всі зорі створені однаково. Астрономи вважають, що перші світила, які утворилися після Великого вибуху, складалися переважно лише з водню та гелію з невеликими домішками літію, оскільки важчі елементи утворювалися пізніше внаслідок ядерного синтезу всередині зір. Коли ці об’єкти вибухали як наднові, важчі елементи поширювалися простором і формували нові світила. Кожне наступне покоління містило більше важких елементів, і ці елементи також ставали поступово важчими.
Хоча більшість зір досі містять переважно водень та гелій, у їхньому складі зараз також багато важких елементів, особливо коли світила стають старшими. Ці елементи виявляються у спектрографічних даних, коли астрономи збирають світло від цих далеких зір. Зірки вважаються «незаплямованими», коли дані показують відсутність важких елементів — це означає, що вони, ймовірно, дуже рідкісні, старі зорі з попередніх поколінь. І тепер група астрономів під керівництвом Александра Джі з Чиказького університету вважає, що вони знайшли найчистішу зорю, відому на сьогодні.
Рекордно низька металічність зорі SDSS J0715-7334
Зоря, що отримала назву SDSS J0715-7334, є червоним гігантом, який, як стверджується, має найнижчу металічність — або вміст важких елементів — коли-небудь виявлену. Детальний спектральний та хімічний аналіз показує, що SDSS J0715-7334 має загальну металічність (Z) менше ніж 7,8 ×10-7. Для порівняння, наступна за низьким рівнем металічності зоря, відома на сьогодні, розташована в Чумацькому Шляху і має загальну металічність близько 1,4 × 10-6. «Це приблизно вдвічі менша металічність, ніж у попереднього рекордсмена, J1029+1729 (Z < 1,4×10-6). Вона у понад десять разів бідніша на метали, ніж найбідніша на залізо відома зоря, SMSS J0313-6708», — зазначають автори дослідження.
Але проблема нестачі цього елемента стосується не лише заліза. У зорі SDSS J0715-7334 також спостерігається дивовижно низький вміст вуглецю. Навіть інші світила, зафіксовані з дуже низьким вмістом заліза, містили помітну кількість вуглецю, що робить нововідкриту зорю ще рідкіснішою. Науковці зазначають, що її хімічний склад свідчить, що вона сформувалася з газу, який утворився після вибуху наднової зорі масою близько 30 сонць — однієї з представниць популяції III, тобто перших світил, що з’явилися після Великого вибуху.
Дослідники використали кінематичний аналіз, щоб відстежити походження зорі до Великої Магелланової Хмари (LMC) за даними Gaia та моделюванням орбіти. Аналіз показує, що спочатку вона була частиною цієї галактики, а пізніше мігрувала у Чумацький Шлях.
Охолодження зір космічним пилом
Хоча це відкриття дає змогу побачити найдавніші зорі Всесвіту та походження більш важких елементів, дані про J0715−7334 також дають певні відповіді щодо того, як зорі охолоджуються. Команда зазначає, що J0715−7334 зараз є другим світилом нижче так званого «порогу охолодження тонкої структури», який описує, як деякі газові хмари охолоджуються швидше за допомогою більш важких елементів, що виділяють більше енергії. За словами команди, ця робота свідчить про те, що охолодження за допомогою космічного пилу необхідне для того, щоб газові хмари охолоджувалися достатньо для формування зір із низьким вмістом металів на цьому порозі, а також підтверджує, що це відбувається в галактиках за межами Чумацького Шляху.
За матеріалами phys.org
