Οι αστρονόμοι έχουν βρει ένα ασυνήθιστο άστρο που γεννήθηκε πριν περίπου 13,5 δισεκατομμύρια έτη. Που θα μπορούσε να είναι ένα από τα παλαιότερα αστέρια του σύμπαντος, ένα αντικείμενο σχεδόν εξ ολοκλήρου από υλικά που γεννήθηκαν στο Big Bang. Η ανακάλυψη αυτού του μικρού άστρου με πολύ χαμηλή μάζα και πολύ χαμηλή περιεκτικότητα σε μέταλλα, είναι πιθανό εκεί έξω – ίσως ακόμη ένα από τα πρώτα αστέρια του σύμπαντος.
.
Το αστέρι, με το όνομα 2MASS J18082002-5104378 B, είναι μέρος ενός δυαδικού συστήματος δύο αστέρων που περιστρέφονται γύρω από ένα κοινό σημείο, που απέχει περίπου 1.950 έτη φωτός μακριά από τη Γη
Το αστέρι είναι ασυνήθιστο επειδή, αντίθετα με άλλα αστέρια με πολύ χαμηλή περιεκτικότητα σε μέταλλα, αποτελεί μέρος του “λεπτού δίσκου” του Γαλαξία μας – του τμήματος του γαλαξία στον οποίο κατοικεί ο ήλιος μας. Και επειδή αυτό το αστέρι είναι τόσο παλιό, οι ερευνητές λένε ότι είναι πιθανό η γαλαξιακή μας γειτονιά να είναι τουλάχιστον 3 δισεκατομμύρια χρόνια παλαιότερη από ό, τι είχαμε σκεφτεί προηγουμένως.
«Αυτό το αστέρι είναι ίσως ένα στα 10 εκατομμύρια», δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας της δημοσίευσης Kevin Schlaufman, καθηγητής φυσικής και αστρονομίας του πανεπιστημίου Johns Hopkins. “Μας λέει κάτι πολύ σημαντικό για τις πρώτες γενιές των άστρων”.
Τα πρώτα αστέρια του σύμπαντος μετά το Big Bang θα αποτελούνταν εξ ολοκλήρου από στοιχεία όπως το υδρογόνο, το ήλιο και λίγες ποσότητες λιθίου. Αυτά τα αστέρια παρήγαγαν τότε στοιχεία που ήταν βαρύτερα από το ήλιο μέσα στους πυρήνες τους και τα έσπειραν στο σύμπαν όταν αργότερα εξερράγησαν ως σουπερνόβες.
Η επόμενη γενιά των άστρων σχηματίστηκε από νέφη υλικών με αυτά τα μέταλλα, ενσωματώνοντάς τα στη μάζα τους. Το μεταλλικό περιεχόμενο ή η μεταλλότητα των αστεριών στο σύμπαν αυξήθηκε καθώς συνεχίστηκε ο κύκλος γέννησης και θανάτου των άστρων.
Η εξαιρετικά χαμηλή περιεκτικότητα σε μέταλλα του πρόσφατα ανακαλυφθέντος άστρου δείχνει ότι, σε ένα κοσμικό οικογενειακό δέντρο, θα μπορούσε να είναι σε μια γενιά άστρων πολύ κοντά στο Big Bang. Πράγματι, είναι ο νέος κάτοχος ρεκόρ για αστέρι με το μικρότερο πλήθος βαρέων στοιχείων – έχει περίπου το ίδιο περιεχόμενο βαρέων στοιχείων με τον πλανήτη Ερμή. Αντίθετα, ο ήλιος μας είναι χιλιάδες γενιές κάτω από αυτή τη γραμμή και έχει περιεχόμενο βαρέων στοιχείων ίσο με 14 φορές του Δία.
Οι αστρονόμοι έχουν βρει περίπου 30 αρχαίους “εξαιρετικά φτωχούς σε μέταλλα” αστέρες με μια κατά προσέγγιση μάζα ίση με του ήλιου. Το άστρο αυτό όμως ο Kevin Schlaufman και η ομάδα του βρήκαν, ωστόσο, είναι μόλις 14% της μάζας του ήλιου.
Το δυαδικό σύστημα αστέρων που ανακαλύφθηκε πρόσφατα (εμφανίζεται με μπλε χρώμα) περιβάλλεται από τον Γαλαξία μας, σε μια τροχιά που δεν έρχεται σε αντίθεση με αυτή του ήλιου μας (που φαίνεται με πράσινο χρώμα)
Το άστρο είναι μέρος ενός δυαδικού συστήματος δύο αστέρων που περιστρέφονται γύρω από ένα κοινό σημείο. Η ομάδα βρήκε το μικροσκοπικό, σχεδόν αόρατα αμυδρό “δευτερεύον” αστέρι αφού μια άλλη ομάδα αστρονόμων ανακάλυψε πριν το πολύ φωτεινότερο “κύριο” αστέρι. Αυτή η ομάδα μέτρησε τη σύνθεση του κύριου άστρου, μελετώντας ένα οπτικό φάσμα υψηλής ανάλυσης του φωτός του. Η παρουσία ή η απουσία σκοτεινών γραμμών στο φάσμα ενός αστεριού μπορεί να ταυτοποιήσει τα στοιχεία που περιέχει, όπως ο άνθρακας, το οξυγόνο, το υδρογόνο, ο σίδηρος και πολλά άλλα. Σε αυτή την περίπτωση, το αστέρι είχε εξαιρετικά χαμηλή μεταλλικότητα. Οι ίδιοι αστρονόμοι εντόπισαν, επίσης, ασυνήθιστη συμπεριφορά στο αστρικό σύστημα που υποδήλωνε την παρουσία ενός αστέρα νετρονίων ή μαύρης τρύπας. Ο Schlaufman και η ομάδα του διαπίστωσαν ότι κάνουν λάθος σε αυτό το ζήτημα, αλλά με αυτόν τον τρόπο ανακάλυψαν τον πολύ μικρότερο σύντροφο του ορατού κύριου αστεριού.
Η ύπαρξη του μικρότερου αστεριού – συντρόφου αποδείχθηκε ότι ήταν η μεγάλη ανακάλυψη. Η ομάδα του Schlaufman ήταν σε θέση να συμπεράνει τη μάζα της, μελετώντας την ελαφριά “ταλάντευση” του πρώτου κύριου άστρου, καθώς η βαρύτητα του μικρού άστρου τον τραβούσε βαρυτικά.
Μέχρι πρόσφατα στα τέλη της δεκαετίας του 1990, οι ερευνητές πίστευαν ότι μόνο τεράστια αστέρια θα μπορούσαν να σχηματίστηκαν στα πρώτα στάδια του σύμπαντος – και ότι δεν θα μπορούσαν ποτέ να παρατηρηθούν επειδή ‘καίγονται γρήγορα’ μένοντας από καύσιμα και πεθαίνοντας πολύ γρήγορα.
Όμως, καθώς οι αστρονομικές προσομοιώσεις έγιναν πιο εξελιγμένες, άρχισαν να υπονοούν ότι σε ορισμένες περιπτώσεις, ένα αστέρι από αυτή τη χρονική περίοδο με ιδιαίτερα χαμηλή μάζα θα μπορούσε ακόμα να υπάρχει, ακόμα και περισσότερα από 13 δισεκατομμύρια χρόνια μετά από τη Μεγάλη Έκρηξη. Σε αντίθεση με τα τεράστια αστέρια, τα χαμηλής μάζας μπορούν να ζήσουν για υπερβολικά μεγάλους χρόνους. Τα ερυθρά αστέρια νάνοι, για παράδειγμα, με ένα κλάσμα της μάζας του ήλιου, πιστεύεται ότι ζουν για τρισεκατομμύρια χρόνια.
Η ανακάλυψη αυτού του νέου πάρα πολύ φτωχού σε μέταλλα αστέρα, που ονομάζεται 2MASS J18082002-5104378 B, ανοίγει τη δυνατότητα να παρατηρηθούν ακόμη πιο παλιά μεγάλα αστέρια.
“Εάν το συμπέρασμα μας είναι σωστό, τότε μπορούν να υπάρχουν αστέρια χαμηλής μάζας που έχουν σύνθεση αποκλειστικά με υλικά αποκλειστικά από τη Μεγάλη Έκρηξη”, δήλωσε ο Schlaufman. “Παρόλο που δεν έχουμε βρει ακόμα ένα τέτοιο αντικείμενο στο Γαλαξία μας, μπορεί να υπάρχει.”
Τα ευρήματα δημοσιεύονται στο The Astrophysical Journal .
