Saskaņā ar visplašāk pieņemto kosmoloģisko teoriju, pirmās zvaigznes mūsu Visumā izveidojās aptuveni 150 līdz 1 miljarda gadu laikā pēc Lielā sprādziena. Laika gaitā šīs zvaigznes sāka apvienoties, veidojot gredzenveida kopas, kuras lēnām saliecās, veidojot pirmās galaktikas - ieskaitot mūsu pašu Piena Ceļu. Kādu laiku astronomi ir uzskatījuši, ka šis process mūsu galaktikā sākās pirms aptuveni 13,51 miljardiem gadu.
Saskaņā ar šo teoriju astronomi uzskatīja, ka visvecākās zvaigznes Visumā ir īslaicīgas masīvas zvaigznes, kas kopš tā laika ir mirušas. Tomēr Džonsa Hopkinga universitātes astronomu komanda nesen atklāja zemas masas zvaigzni Piena Ceļa “plānā diskā”, kas ir aptuveni 13,5 miljardus gadu veca. Šis atklājums norāda, ka dažas no pirmajām Visuma zvaigznēm varētu būt dzīvas un pieejamas pētījumiem.
Šī zvaigzne tika atklāta kā 2MASS J18082002–5104378, subgment, kas atrodas aptuveni 1950 gaismas gadu attālumā no Zemes (Ara zvaigznājā) un kurai ir zems metāla saturs (metāliskums). Kad tas pirmo reizi tika novērots 2016. gadā, atklāšanas komanda atzīmēja neparastu izturēšanos, ko viņi attiecināja uz neredzamu pavadoni - iespējams, neitronu zvaigzni vai melno caurumu.
Viņu pētījuma dēļ, kas nesen tika publicēts Astrofizikas žurnāls, Džona Hopkinsa komanda novēroja šo zvaigžņu sistēmu laikā no 2016. līdz 2017. gadam, izmantojot Magelanas teleskopus Las Campanas observatorijā Čīlē. Pēc sistēmas spektru novērošanas viņi spēja pamanīt ārkārtīgi vāju sekundāro zvaigzni, kas kopš tā laika ir apzīmēta ar 2MASS J18082002–5104378 B.
Apvienojumā ar tā primārā radiālā ātruma mērījumiem, kas deva masas aprēķinus, komanda noteica, ka zvaigzne ir nelielas masas, ārkārtīgi zema metāliskuma zvaigzne. Balstoties uz zemo metālu saturu, viņi arī noteica, ka tā ir 13,5 miljardus gadu veca, padarot to par vecāko līdz šim atklāto ultrametālu zvaigžņu zvaigzni. Tas nozīmē, ka kosmiskajā ziņā zvaigzne ir viena paaudze, kas noņemta no Lielā sprādziena.
Kā JHU Hub paziņojumā presei norādīja Kevins Šlaufmans - fizikas un astronomijas profesora asistents un pētījuma galvenais autors, tas bija ārkārtīgi negaidīts atradums. "Šī zvaigzne ir varbūt viena no desmit miljoniem," viņš teica. "Tas mums saka kaut ko ļoti svarīgu par pirmo zvaigžņu paaudzi."
Kamēr astronomi pagātnē ir atraduši 30 senas ultrametāla nabadzīgas zvaigznes, katrai no tām bija aptuvenā Saules masa. Zvaigzne Schlaufman un viņa komanda tomēr atrada tikai 14% no Saules masas (padarot to par M veida sarkano punduri). Turklāt tika atklāts, ka visām iepriekš atklātajām ļoti zemas metalitātes zvaigznēm mūsu galaktikā ir orbītas, kas parasti viņus aizveda līdz galaktikas plaknei.
Tomēr šī jaunatklātā zvaigžņu sistēma riņķo ap mūsu galaktiku apļveida orbītā (piemēram, mūsu Saule), kas savu relatīvi tuvu plaknei atrodas. Šis atklājums izaicina vairākas astronomiskās konvencijas, kā arī paver ļoti interesantas iespējas astronomiem.
Piemēram, astronomi jau sen ir domājuši, ka agrākās zvaigznes, kas veidosies pēc Lielā sprādziena (pazīstamas kā III populācijas zvaigznes), būtu pilnībā sastāvējušas no elementārākajiem elementiem - t.i., ūdeņraža, hēlija un nelieliem litija daudzumiem. Pēc tam šīs zvaigznes kodolos ražoja smagākus elementus, kas tika atbrīvoti Visumā, kad tie sasniedza dzīves ilgumu, un eksplodēja kā supernovas.
Nākamās veidojamās zvaigžņu paaudzes galvenokārt sastāvēja no vieniem un tiem pašiem pamatelementiem, bet arī to kosmētikā bija iekļauti šo iepriekšējās paaudzes zvaigžņu smagāko elementu mākoņi. Šīs zvaigznes izveidoja vairāk smago elementu, kurus pēc tam atbrīvoja mūža beigās, pakāpeniski palielinot zvaigžņu metaliskumu Visumā ar katru nākamo paaudzi.
Īsāk sakot, līdz pat 90. gadu beigām astronomi uzskatīja, ka visas agrākās zvaigznes (kas būtu bijušas masīvas un īslaicīgas) jau sen ir izzudušas. Pēdējās desmitgadēs ir veiktas astronomiskas simulācijas, kas norāda, ka mazās masas zvaigznes no pirmās paaudzes joprojām varētu pastāvēt. Atšķirībā no milzu zvaigznēm punduri ar mazu masu (piemēram, sarkanie punduri) var dzīvot līdz pat triljoniem gadu.
Šīs jaunās ultrametāla trūcīgās zvaigznes atklājums ne tikai apstiprina šo iespēju, bet arī norāda, ka mūsu galaktikā varētu būt vēl daudz tādu zvaigžņu, kurām ir ļoti maza masa un ļoti zema metāliskuma pakāpe - kas patiesībā varētu būt dažas no Visuma pašām pirmajām zvaigznēm. . Kā norādīja Šlaufmans:
“Ja mūsu secinājumi ir pareizi, tad var pastāvēt zema masas zvaigznes, kuru sastāvs ir tikai Lielā sprādziena rezultāts. Pat ja mēs vēl neesam atraduši tādu objektu mūsu galaktikā, tas var pastāvēt. ”
Ja tā ir taisnība, tas varētu ļaut astronomiem izpētīt, kādi apstākļi bija īsi pēc lielā sprādziena un pirms “Tumšo laikmetu” beigām. Šis periods, kas ilga apmēram 1 miljardu gadu pēc Lielā sprādziena, ir arī tas, kad sāka veidoties agrākās zvaigznes un galaktikas, taču tas joprojām nav pieejams mūsu visspēcīgākajiem teleskopiem. Bet zvaigznēm izdzīvojot no šī ļoti agrīnā kosmiskās evolūcijas perioda, astronomiem beidzot var būt logs šajā noslēpumainajā laikmetā.
Izbaudiet šo video, kas ilustrē 2MASS J18082002–5104378 B orbītu ap Piena Ceļu, pateicoties JHU:
