В рамках проекта Pristine Survey международная команда астрономов ищет и исследует самые древние звезды нашей вселенной. Цель проекта состоит в том, чтобы узнать как можно больше нового о молодой вселенной сразу после Большого взрыва. И вот исследователи группы сообщили о весьма необычном открытии - они обнаружили звезду, особо бедную металлами, которую назвали Pristine_221.8781+9.7844. И эта звезда является посланцем из давно канувших в Лету времен.
Бедная металлами звезда Pristine_221.8781+9.7844 и ее окружение. © N. Martin, DECALS Survey und Aladin
Для изучения ранней вселенной астрономы используют множество различных методов. Один из них состоит в том, чтобы заглянуть как можно дальше в глубины вселенной, дабы проследить там за возникновением первых звезд и галактик. Другая опция - это изучение старейших из существующих звезд нашей родной галактики, Млечного пути, в которых тоже сохранилась информация времен ранней вселенной.
Проект международного сотрудничества ученых Pristine Survey под руководством доктора Эльзы Штаркенбург из Института астрофизики Лейбница в Потсдаме (AIP) и Николаса Мартина из университета Страсбурга как раз и создан именно для поиска таких древних звезд-долгожителей. Для этих целей команда использует специальный цветовой фильтр, установленный на Канадско-французско-гавайском телескопе, что позволяет идентифицировать столь древние и, соответственно, бедные металлами звезды. И эта техника наилучшим образом справилась с задачей обнаружения одной из наиболее бедных металлами звезд.
Последовавшее за этим тщательнейшее изучение с использованием спектрографов группы Исаака Ньютона (Isaac Newton Group) в Испании и Южной Европейской обсерватории в Чили показало, что звезда действительно имеет в своей атмосфере крайне мало тяжелых элементов - а это свидетельствует о ее очень древнем возрасте. «Звезда содержит менее одной десятитысячной количества металлов, имеющихся в Солнце. Кроме того, детальная модель показывает различные элементы, например, очень ограниченное количество кальция. В отличие от большинства бедных металлами звезд, эта звезда показывает и очень малое содержание углерода. Таким образом, эта звезда стала второй из известных звезд такого вида, а также важным посланником из ранней вселенной,» - говорит Штаркенбург.
Обнаруживать таких древних представителей среди более молодых популяций звезд - дело весьма непростое. Вскоре после Большого взрыва вселенная была заполнена водородом и гелием, а также некоторым количеством лития. Более тяжелых элементов тогда просто не было, так как они образуются только в горячих недрах звезд - а их тогда еще не существовало. Наше Солнце содержит в своей атмосфере приблизительно два процента более тяжелых элементов, как это можно определить по спектру его света. Это позволяет сделать вывод, что Солнце возникло, как часть более позднего поколения звезд, а в его атмосфера «повторно использовались» продукты звезд, которые существовали намного раньше Солнца и умерли задолго до его возникновения.
В процессе поиска древнейших звезд ученые охотились за звездами с атмосферами более первичными, чем у нашего светила. И чем меньше металлов содержится в такой атмосфере, тем более ранним является поколение, в котором соответствующая звезда родилась. Под «металлами» астрономы понимают в этой связи все элементы, более тяжелые, чем водород и гелий.
Изучение звезд различных поколений позволяет понять историю галактики, а область таких исследований даже стали называть «галактической археологией». А существование класса бедных металлами звезд с малым содержанием углерода четко свидетельствует о том, что в ранней вселенной существовало много механизмов, ведущих к образованию звезд-долгожителей малой массы.
