Conform modelelor cosmologice moderne, Universul a început într-un eveniment de cataclism cunoscut sub numele de Big Bang. Aceasta a avut loc în urmă cu aproximativ 13,8 miliarde de ani și a fost urmată de o perioadă de extindere și răcire. În acea perioadă, primii atomi de hidrogen s-au format ca protoni și electroni combinați și s-au născut forțele fundamentale ale fizicii. Apoi, la aproximativ 100 de milioane de ani după Big Bang, au început să se formeze primele stele și galaxii.
Formarea primelor stele a fost, de asemenea, ceea ce a permis crearea unor elemente mai grele și, prin urmare, formarea planetelor și a întregii vieți așa cum o cunoaștem. Cu toate acestea, până acum, cum și când a avut loc acest proces a fost în mare măsură teoretică, deoarece astronomii nu știau unde trebuiau să se găsească cele mai vechi stele din galaxia noastră. Dar, datorită unui nou studiu realizat de o echipă de astronomi spanioli, poate am găsit doar cea mai veche stea din Calea Lactee!
Studiul, intitulat „J0815 + 4729: O stea pitică primitivă din Halo galactic observată cu Gran Telescopio Canarias“, a apărut recent în Jurnalele Astrofizice Scrisori. Condusă de David S. Aguado de la Institutul de Astrofisică de Canarias (IAC), echipa a inclus membri de la Universitatea din Laguna și Consiliul Național de Cercetare Spaniol (CSIC).
Această stea este situată la aproximativ 7.500 de ani lumină de Soare și a fost găsită în haloul Căii Lactee de-a lungul liniei de vedere până la constelația Lynx. Cunoscută sub denumirea de J0815 + 4729, această stea este încă în secvența sa principală și are o masă scăzută (în jur de 0,7 mase solare), deși echipa de cercetare estimează că are o temperatură de suprafață care este cu aproximativ 400 de grade mai caldă - 6.215 K (5942 ° C; 10.727 ° F) comparativ cu 5778 K (5505 ° C; 9940 ° F).
De dragul studiului lor, echipa a căutat o stea care arăta semne că este săracă din metal, ceea ce ar indica faptul că a fost în secvența sa principală de foarte mult timp. Echipa a selectat pentru prima dată J0815 + 4729 din Sloan Digital Sky Survey-III Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (SDSS-III / BOSS) și apoi a efectuat investigații spectroscopice de urmărire pentru a-i determina compoziția (și de aici vârsta).
Acest lucru a fost realizat folosind Sistemul de Spectrografie și Imagistică cu Dispersie Intermediară (ISIS) la Telescopul William Herschel (WHT) și Sistemul Optic pentru Imagistica și Spectroscopia Integrată cu Rezoluție Integrată Scăzută (OSIRIS) de la Gran Telescopio de Canarias (GTC), ambele care sunt situate la Observatorio del Roque de los Muchachos pe insula La Palma.
În concordanță cu ceea ce prezice teoria modernă, steaua a fost găsită în halo galactic - componenta extinsă a galaxiei noastre care ajunge dincolo de discul galactic (porțiunea vizibilă). În această regiune se crede că cele mai vechi și mai sărace stele metalice sunt găsite în galaxii, de aceea echipa a fost sigură că o stea care datează din Universul timpuriu va fi găsită aici.
După cum a explicat Jonay González Hernández - profesor de la Universitatea La Laguna, membru al IAC și coautor pe hârtie - într-un comunicat de presă al IAC:
„Teoria prezice că aceste stele ar putea folosi material din primele supernovee, ale căror progenitoare au fost primele stele masive din galaxie, la aproximativ 300 de milioane de ani după Big Bang. În ciuda vârstei și a distanței sale de noi, îl putem observa în continuare. ”
Spectrele obținute atât de instrumentele ISIS, cât și de cele OSIRIS au confirmat că steaua este săracă în metale, ceea ce indică faptul că J0815 + 4729 nu are decât o milionime din calciu și fier pe care le conține Soarele. În plus, echipa a observat, de asemenea, că steaua are un conținut mai mare de carbon decât Soarele nostru, reprezentând aproape 15% la sută din abundența sa solară (adică abundența relativă a elementelor sale).
Pe scurt, J0815 + 4729 poate fi steaua cea mai săracă și bogată în carbon cunoscută astăzi de astronomi. Mai mult decât atât, constatarea a fost destul de dificilă, deoarece steaua este slabă și luminozitate și a fost îngropată într-o cantitate masivă de date arhivistice SDSS / BOSS. După cum a indicat Carlos Allende Prieto, un alt cercetător al IAC și coautor în lucrare:
„Această stea a fost încorporată în baza de date a proiectului BOSS, printre un milion de spectre stelare pe care le-am analizat, necesitând un efort considerațional și de calcul. Necesită spectroscopie de înaltă rezoluție pe telescoape mari pentru a detecta elementele chimice din stea, ceea ce ne poate ajuta să înțelegem primele supernovee și progenitorii lor. "
În viitorul apropiat, echipa prezice că spectrografele de generație viitoare ar putea permite cercetări suplimentare care ar dezvălui mai multe despre abundențele chimice ale stelei. Astfel de instrumente includ spectrografia de înaltă rezoluție HORS, care este în prezent într-o fază de încercare pe Gran Telescopio Canarias (GTC).
„Detectarea litiului ne oferă informații cruciale legate de nucleosinteza Big Bang”, a declarat Rafael Rebolo, directorul IAC și coautor al lucrării. „Lucrăm la un spectrograf cu o gamă spectrală de înaltă rezoluție și spectru larg pentru a măsura compoziția chimică detaliată a stelelor cu proprietăți unice, cum ar fi J0815 + 4719.”
Aceste studii viitoare vor fi cu siguranță o binefacere pentru astronomi și cosmologi. Pe lângă faptul că au o șansă de a studia stelele care s-au format atunci când Universul era încă la început, acestea ar putea oferi o perspectivă nouă asupra stadiilor timpurii ale universului, formarea primelor stele și proprietățile primelor supernove. Cu alte cuvinte, ne-ar pune un pas mai aproape de a cunoaște modul în care Universul așa cum îl știm s-a format și a evoluat.
