Podle moderních kosmologických modelů začal vesmír katastrofickou událostí zvanou Velký třesk. K tomu došlo zhruba před 13,8 miliardami let a následovalo období expanze a chlazení. Během této doby se vytvořily první atomy vodíku jako protony a elektrony a zrodily se základní fyzikální síly. Pak, asi 100 milionů let po Velkém třesku, se začaly tvořit první hvězdy a galaxie.
Tvoření prvních hvězd bylo také to, co umožňovalo vytváření těžších prvků, a tedy utváření planet a veškerého života, jak jej známe. Až dosud však bylo, jak a kdy k tomuto procesu došlo, do značné míry teoretické, protože astronomové nevěděli, kde najdou nejstarší hvězdy v naší galaxii. Ale díky nové studii týmu španělských astronomů jsme možná našli právě nejstarší hvězdu na Mléčné dráze!
Studie s názvem „J0815 + 4729: Chemicky primitivní trpasličí hvězda v Galaktickém halou pozorovaná u Gran Telescopio Canarias“, se nedávno objevila v Astrofyzikální dopisy v časopisech. V čele s Davidem S. Aguado z Instituto de Astrofisica de Canarias (IAC), tým zahrnoval členy University of La Laguna a Španělské národní rady pro výzkum (CSIC).
Tato hvězda se nachází zhruba 7 500 světelných let od Slunce a byla nalezena v halou Mléčné dráhy podél přímky k souhvězdí rysa. Tato hvězda, známá jako J0815 + 4729, je stále ve své hlavní sekvenci a má nízkou hmotnost (okolo 0,7 solárních hmot), ačkoli výzkumný tým odhaduje, že má povrchovou teplotu, která je asi 400 stupňů teplejší - 6 215 K (5942 °) C; 10 727 ° F) ve srovnání s 5778 K (5505 ° C; 9940 ° F).
Pro jejich studium tým hledal hvězdu, která by vykazovala známky nedostatku kovu, což by naznačovalo, že je ve své hlavní posloupnosti již velmi dlouho. Tým nejprve vybral J0815 + 4729 ze Sloan Digital Sky Survey-III Baryon oscilačního spektroskopického průzkumu (SDSS-III / BOSS) a poté provedl následné spektroskopické vyšetřování, aby určil jeho složení (a tím i jeho věk).
To bylo provedeno za použití meziskladového disperzního spektrografického a zobrazovacího systému (ISIS) na dalekohledu William Herschel (WHT) a optického systému pro zobrazování a integrovanou spektroskopii s nízkým středním rozlišením (OSIRIS) v Gran Telescopio de Canarias (GTC), oba které se nacházejí v Observatorio del Roque de los Muchachos na ostrově La Palma.
V souladu s tím, co moderní teorie předpovídá, byla hvězda nalezena v Galaktickém halou - rozšířené složce naší galaxie, která sahá za galaktický disk (viditelná část). Právě v této oblasti se věří, že se v galaxiích nacházejí nejstarší a nejvíce chudé hvězdy, a proto byl tým přesvědčen, že zde bude nalezena hvězda z raného vesmíru.
Jak v tiskové zprávě IAC vysvětlil Jonay González Hernández - profesor z University of La Laguna, člen IAC a spoluautor na papíře:
"Teorie předpovídá, že tyto hvězdy mohly použít materiál z první supernovy, jejíž předci byli prvními masivními hvězdami v galaxii, zhruba 300 milionů let po Velkém třesku." I přes svůj věk a vzdálenost od nás ho můžeme stále pozorovat. “
Spektra získaná nástroji ISIS a OSIRIS potvrdila, že hvězda byla chudá na kovy, což naznačuje, že J0815 + 4729 má pouze miliontinu vápníku a železa, které obsahuje Slunce. Kromě toho si tým také všiml, že hvězda má vyšší obsah uhlíku než naše Slunce, což představuje téměř 15% procent její sluneční hojnosti (tj. Relativní hojnost jejích prvků).
Stručně řečeno, J0815 + 4729 může být nejchudší a na uhlík bohatá hvězda, která je v současnosti astronomům známa. Navíc bylo zjištění, že to bylo docela obtížné, protože hvězda je slabá v jasu a byla pohřbena v obrovském množství archivačních dat SDSS / BOSS. Jako Carlos Allende Prieto, další výzkumník IAC a spoluautor na příspěvku, uvedl:
"Tato hvězda byla zastrčena v databázi projektu BOSS, mezi miliony hvězdných spekter, které jsme analyzovali, což vyžadovalo značné pozorovací a výpočetní úsilí." Vyžaduje spektroskopii s velkým rozlišením na velkých dalekohledech k detekci chemických prvků ve hvězdě, což nám může pomoci pochopit první supernovy a jejich předky. ““
V blízké budoucnosti tým předpovídá, že spektrografy příští generace by mohly umožnit další výzkum, který by odhalil více o chemických množstvích hvězdy. Mezi takové nástroje patří spektrograf s vysokým rozlišením HORS, který je v současné době ve zkušební fázi na Gran Telescopio Canarias (GTC).
"Detekce lithia nám dává zásadní informace související s nukleosyntézou Velkého třesku," řekl Rafael Rebolo, ředitel IAC a spoluautor práce. "Pracujeme na spektrografu s vysokým rozlišením a širokým spektrálním rozsahem, abychom změřili podrobné chemické složení hvězd s jedinečnými vlastnostmi, jako je J0815 + 4719."
Tyto budoucí studie budou jistě přínosem pro astronomy a kosmology. Kromě toho, že měli možnost studovat hvězdy, které se formovaly, když byl vesmír ještě v plenkách, mohly poskytnout nový pohled do raných stádií vesmíru, formování prvních hvězd a vlastností prvních supernov. Jinými slovy, posunuli by nás o krok blíže k poznání, jak se vesmír vyvíjel a vyvíjel.
