Ученые исследовали красный гигант SDSS J0715-7334 и обнаружили, что он содержит очень мало элементов тяжелее гелия. Такие звезды астрономы называют «чистыми». Считается, что они представляют первые поколения светил.
Тяжелые элементы в звездах
Не все звезды созданы одинаково. Астрономы считают, что первые светила, образовавшиеся после Большого взрыва, состояли преимущественно только из водорода и гелия с небольшими примесями лития, поскольку более тяжелые элементы образовывались позже вследствие ядерного синтеза внутри звезд. Когда эти объекты взрывались как сверхновые, более тяжелые элементы распространялись по пространству и формировали новые светила. Каждое последующее поколение содержало больше тяжелых элементов, и эти элементы тоже становились постепенно тяжелее.
Хотя большинство звезд до сих пор содержат преимущественно водород и гелий, в их составе также много тяжелых элементов, особенно когда светила становятся старше. Эти элементы появляются в спектрографических данных, когда астрономы собирают свет от этих далеких звезд. Звезды считаются «чистыми», когда данные показывают отсутствие тяжелых элементов — это означает, что они, вероятно, очень редки, старые звезды из предыдущих поколений. И теперь группа астрономов под руководством Александра Джи из Чикагского университета считает, что они нашли самую чистую звезду, которая известна сегодня.
Рекордно низкая металличность звезды SDSS J0715-7334
Заря, получившая название SDSS J0715-7334, является красным гигантом, который, как утверждается, имеет самую низкую металличность или содержание тяжелых элементов когда-либо обнаруженную. Подробный спектральный и химический анализ показывает, что SDSS J0715-7334 имеет общую металличность (Z) менее 7,8 ×10-7. Для сравнения, следующая за низким уровнем металла звезда, известная на сегодня, находится во Млечном Пути и имеет общую металличность около 1,4 × 10-6. «Это примерно вдвое меньшая металличность, чем у предыдущего рекордсмена J1029+1729 (Z < 1,4×10-6). Она более чем в десять раз беднее металлами, чем самая бедная железом известная звезда, SMSS J0313-6708», — отмечают авторы исследования.
Но проблема недостатка этого элемента касается не только железа. В звезде SDSS J0715-7334 также наблюдается удивительно низкое содержание углерода. Даже другие светила, зафиксированные с очень низким содержанием железа, содержали заметное количество углерода, что делает новооткрытую звезду еще более редкой. Ученые отмечают, что ее химический состав свидетельствует о том, что она сформировалась из газа, образовавшегося после взрыва сверхновой звезды массой около 30 солнц — одной из представительниц популяции III, то есть первых светил, появившихся после Большого взрыва.
Исследователи использовали кинематический анализ, чтобы отследить происхождение звезды в Большое Магелланово Облако (LMC) по данным Gaia и моделированием орбиты. Анализ показывает, что сначала она была частью этой галактики, а позже мигрировала в Млечный Путь.
Охлаждение зрение космической пылью
Хотя это открытие позволяет увидеть самые древние звезды Вселенной и происхождение более тяжелых элементов, данные о J0715−7334 также дают определенные ответы о том, как звезды охлаждаются. Команда отмечает, что J0715−7334 сейчас является вторым светилом ниже так называемого «порога охлаждения тонкой структуры», который описывает, как некоторые газовые облака охлаждаются быстрее с помощью более тяжелых элементов, выделяющих больше энергии. По словам команды, эта работа свидетельствует о том, что охлаждение с помощью космической пыли необходимо для того, чтобы газовые облака охлаждались достаточно для формирования звезд с низким содержанием металлов на этом пороге, а также подтверждает, что это происходит в галактиках за пределами Млечного Пути.
По материалам phys.org
