Prema najprihvaćenijoj kozmološkoj teoriji, prve zvijezde u našem Svemiru nastale su otprilike 150 do milijardu godina nakon Velikog praska. S vremenom su se te zvijezde počele okupljati i tvore globularne nakupine, koje su se polako spojile u prve galaksije - uključujući i vlastiti Mliječni put. Već neko vrijeme astronomi smatraju da je ovaj proces započeo za našu galaksiju prije otprilike 13,51 milijardi godina.
U skladu s ovom teorijom, astronomi su vjerovali da su najstarije zvijezde u Svemiru kratkotrajne masivne one koje su od tada umrle. Međutim, tim astronoma sa Sveučilišta Johns Hopking otkrio je nedavno zvijezdu niske mase u "tankom disku" Mliječnog puta koji je star oko 13,5 milijardi godina. Ovo otkriće ukazuje na to da bi neke od najranijih zvijezda u Svemiru mogle biti žive i dostupne za proučavanje.
Ova je zvijezda otkrivena kao pratilac 2MASS J18082002–5104378, subgijanta koji je otprilike 1.950 svjetlosnih godina od Zemlje (u sazviježđu Ara) i ima nizak sadržaj metala (metalnost). Kada ga je prvi put promatrao 2016. godine, tim za otkrivanje primijetio je neobično ponašanje koje su pripisivali postojanju nevidljivog pratioca - možda neutronske zvijezde ili crne rupe.
Radi njihove studije, koja je nedavno objavljena u The Astrophysical Journal, John John Hopkins tim je promatrao ovaj sustav zvijezda između 2016. i 2017. pomoću Magellanovih teleskopa u Opservatoriju Las Campanas u Čileu. Nakon promatranja spektra iz sustava, uspjeli su razaznati prisutnost izuzetno slabe sekundarne zvijezde koja je od tada označena kao 2MASS J18082002–5104378 B.
U kombinaciji s mjerenjima radijalne brzine svoje primarne, koja je dala procjene mase, tim je utvrdio da je zvijezda zvijezda niske mase, ekstremno niske metalnosti. Na osnovu niskog udjela metala, utvrdili su i da je star 13,5 milijardi godina, što ga čini najstarijom zvijezdom ultra metalom siromašnom otkrivenom do danas. To znači da je u kozmičkom smislu zvijezda jedna generacija uklonjena iz Velikog praska.
Kako je Kevin Schlaufman - docent fizike i astronomije i vodeći autor studije - naznačio u priopćenju za JHU Hub, ovo je bilo izuzetno neočekivano otkriće. "Ova je zvijezda možda jedna od 10 milijuna", rekao je. "To nam govori nešto vrlo važno o zvijezdama prvih generacija."
Dok su astronomi u prošlosti pronašli 30 drevnih zvijezda siromašnih ultra metalima, svaki od njih imao je približnu masu Sunca. Zvjezdani Schlaufman i njegov tim otkrili su, međutim, samo 14% mase Sunca (što ga čini crvenim patuljkom tipa M). Pored toga, sve ranije otkrivene zvijezde ultra-niske metaliknosti u našoj galaksiji otkrivene su da imaju orbite koje su ih uglavnom odvele daleko od galaktičke ravnine.
Međutim, ovaj novootkriveni zvjezdani sustav kruži oko naše galaksije na kružnoj orbiti (poput našeg Sunca), koja se drži relativno blizu ravnine. Ovo otkriće dovodi u pitanje niz astronomskih konvencija, a otvara i vrlo zanimljive mogućnosti astronomima.
Na primjer, astronomi su dugo teorirali da bi najranije zvijezde koje bi se formirale nakon Velikog praska (poznate kao Zvjezdane populacije III) bile sastavljene u cijelosti od najosnovnijih elemenata - tj. Vodika, helija i male količine litija. Te su zvijezde tada proizvele teže elemente u svojim jezgrama koje su pustile u svemir kada su stigle do kraja života i eksplodirale kao supernove.
Sljedeća generacija zvijezda koja se formirala bila je uglavnom sastavljena od istih osnovnih elemenata, ali je također uključivala oblake tih težih elemenata iz prethodne generacije zvijezda u svoju šminku. Te su zvijezde stvorile teže elemente koje su potom pustile na kraju svog životnog vijeka, postupno povećavajući metalnost zvijezda u Svemiru sa svakom narednom generacijom.
Ukratko, astronomi su vjerovali sve do kasnih 1990-ih da su sve najstarije zvijezde (koje bi bile masovne i kratkotrajne) odavno izumrle. Posljednjih desetljeća provedene su astronomske simulacije koje su ukazivale da zvijezde male mase iz najranije generacije još uvijek mogu postojati. Za razliku od džinovskih zvijezda, patuljci male mase (poput crvenih patuljaka) mogu živjeti do trilijuna godina.
Otkriće ove nove ultra-metalne siromašne zvijezde ne samo da potvrđuje ovu mogućnost, već pokazuje da bi u našoj galaksiji moglo biti mnogo više zvijezda koje imaju vrlo male mase i vrlo malu metalnost - što bi u stvari mogle biti neke od prvih zvijezda Svemira , Kao što je Schlaufman naznačio:
"Ako je naš zaključak točan, tada mogu postojati zvijezde niske mase koje imaju sastav isključivo ishod Velikog praska. Iako još nismo pronašli takav objekt u našoj galaksiji, on može postojati. "
Ako je istina, to bi moglo omogućiti astronomima da prouče kakvi su uvjeti bili ubrzo nakon Velikog praska i prije kraja "Mračnog vijeka". To razdoblje, koje je trajalo otprilike milijardu godina nakon Velikog praska, je također kada su se počele formirati najranije zvijezde i galaksije, ali je još uvijek nedostupno našim najmoćnijim teleskopima. Ali s zvijezdama koje su preživjele iz tog vrlo ranog razdoblja kozmičke evolucije, astronomi bi konačno mogli otvoriti prozor u ovu misterioznu epohu.
Svakako uživajte u ovom videu koji ilustrira orbitu 2MASS J18082002–5104378 B oko Mliječne staze, iz ljubaznosti JHU-a:
