אסטרונומים מגלים מה יכול להיות אחד הכוכבים העתיקים ביותר ביקום הידוע

L2 Puppis, כוכב ענק אדום כמו SPLUS J2104-0049. (ESO/Sky Sky Survey 2)

נראה שכוכב ענק אדום במרחק 16,000 שנות אור הוא חבר בתום לב רק מהדור השני של הכוכבים ביקום.

על פי ניתוח של השפע הכימי שלו, נראה שהוא מכיל יסודות שנוצרו בחייו ובמותו של כוכב אחד בלבד מהדור הראשון. לכן, בעזרתו, אולי אפילו נמצא את הדור הראשון של כוכבים שנולדו אי פעם - אף אחד מהם עדיין לא התגלה.

בנוסף, החוקרים ביצעו את הניתוח שלהם באמצעות פוטומטריה, טכניקה המודדת את עוצמת האור, ובכך מציעה דרך חדשה למצוא עצמים עתיקים כאלה.



'אנו מדווחים על גילוי SPLUS J210428.01−004934.2 (להלן SPLUS J2104−0049), כוכב דל במיוחד במתכת שנבחר מפוטומטריית ה-S-PLUS הצרת פס שלו ואושר על ידי ספקטרוסקופיה ברזולוציה בינונית וגבוהה,' כתבו החוקרים במאמרם .

'תצפיות הוכחת מושג אלו הן חלק ממאמץ מתמשך לאשר ספקטרוסקופית מועמדים בעלי מתכת נמוכה שזוהו מפוטומטריה של פס צר.'

למרות שאנו מרגישים שיש לנו הבנה די טובה של איך היקום צמח מה המפץ הגדול לתפארת הכוכבים שאנו מכירים ואוהבים היום, הכוכבים הראשונים שהדליקו את האורות המהבהבים שלהם בחושך הקדמון, הידועים ככוכבי אוכלוסייה III, נותרו בגדר תעלומה.

תהליכי היווצרות כוכבים כיום נותנים לנו כמה רמזים לגבי האופן שבו הכוכבים המוקדמים האלה התאחדו, אבל עד שנמצא אותם, אנחנו מבססים את ההבנה שלנו על מידע לא שלם.

שובל אחד של פירורי לחם הם כוכבי האוכלוסייה השנייה - הדורות הבאים אחרי אוכלוסייה III. מבין אלה, הדור שעוקב מיד אחרי אוכלוסייה III הם אולי המרגשים ביותר, שכן הם הקרובים ביותר בהרכבו לאוכלוסייה III.

אנו יכולים לזהות אותם לפי השפע הנמוך ביותר של יסודות כמו פחמן, ברזל, חמצן, מגנזיום וליתיום, שזוהו על ידי ניתוח ספקטרום האור הנפלט מהכוכב, המכיל את טביעות האצבע הכימיות של היסודות שבו.

הסיבה לכך היא שלפני קיום כוכבים, לא היו יסודות כבדים - היקום היה מעין מרק מעונן של מימן והליום בעיקר. כאשר הכוכבים הראשונים נוצרו, גם מזה הם היו צריכים להיות עשויים - זה באמצעות תהליך היתוך תרמו-גרעיני בליבותיהם שהיסודות הכבדים יותר נוצרו.

ראשית, מימן מתמזג להליום, אחר כך הליום לפחמן, וכן הלאה עד לברזל, תלוי במסה של הכוכב (לקטנים ביותר אין מספיק אנרגיה כדי למזג הליום לפחמן ולסיים את חייהם כשהם מגיעים לנקודה הזו). אפילו לכוכבים המאסיביים ביותר אין מספיק אנרגיה להתיך ברזל; כאשר הליבה שלהם היא כולה ברזל, הם הופכים לסופרנובה.

הפיצוצים הקולוסאליים הללו פולטים את כל החומר שהתמזג אל החלל הסמוך; בנוסף, הפיצוצים הםכל כך אנרגטי, הם מייצרים סדרה של תגובות גרעיניות שיוצרות יסודות כבדים אף יותר, כמו זהב, כסף, תוריום ואורניום. לכוכבי תינוקות שנוצרים לאחר מכן מעננים המכילים חומרים אלה יש מתכתיות גבוהה יותר מהכוכבים שבאו קודם לכן.

לכוכבים של היום - אוכלוסייה I - המתכתיות הגבוהה ביותר. (לפני כן, זה אומר שבסופו של דבר לא יוכלו להיווצר כוכבים חדשים, שכן אספקת המימן של היקום היא סופית - זמנים טובים.) ולכוכבים שנולדו כשהיקום היה צעיר מאוד יש מתכתיות נמוכה מאוד, כאשר הכוכבים המוקדמים ביותר ידועים ככוכבים עניים במיוחד במתכות או כוכבי UMP.

UMPs אלה נחשבים בתום לב לכוכבי אוכלוסייה II, מועשרים בחומר מסופרנובה אחת בלבד מאוכלוסיה III.

באמצעות סקר פוטומטרי בשם S-PLUS, צוות אסטרונומים בראשות NOIRLab של הקרן הלאומית למדע זיהה את SPLUS J210428-004934, ולמרות שאין לו את המתכתיות הנמוכה ביותר שזיהינו עד כה (הכבוד הזה שייך ל SMSS J0313-6708 ), יש לו מתכתיות ממוצעת לכוכב UMP.

יש לו גם את שפע הפחמן הנמוך ביותר שאסטרונומים ראו אי פעם בכוכב דל מתכת במיוחד. זה יכול לתת לנו אילוץ חדש וחשוב על מודלים של כוכב האב והתפתחות הכוכבים עבור מתכות נמוכות מאוד, אמרו החוקרים.

כדי להבין איך הכוכב יכול היה להיווצר, הם ביצעו מודלים תיאורטיים. הם מצאו את השפע הכימי שנצפה ב-SPLUS J210428-004934, כולל כמות הפחמן הנמוכה ושפע הכוכבים הנורמלי יותר של UMP של יסודות אחרים, יכולים להיות משוחזרים בצורה הטובה ביותר על ידי סופרנובה עתירת אנרגיה של כוכב יחיד מסוג אוכלוסייה III פי 29.5 מהמסה של השמש. .

עם זאת, ההתאמות הקרובות ביותר מהדוגמנות עדיין לא הצליחו לייצר מספיק סיליקון כדי לשכפל בדיוק את SPLUS J210428-004934. הם המליצו לחפש כוכבים עתיקים יותר עם תכונות כימיות דומות כדי לנסות לפתור את הפער המוזר הזה.

'כוכבי UMP נוספים שזוהו מפוטומטריית S-PLUS ישפרו מאוד את ההבנה שלנו לגבי כוכבי Pop III ויאפשרו את האפשרות למצוא כוכב נטול מסה נמוכת מתכת שעדיין חי בגלקסיה שלנו כיום', כתבו החוקרים .

המאמר שלהם פורסם ב מכתבי ה-astrophysical Journal .

אודותינו

פרסום עובדות עצמאיות ומוכחות של דיווחים על בריאות, מרחב, טבע, טכנולוגיה וסביבה.