Modern kozmolojik modellere göre, Evren Büyük Patlama olarak bilinen bir felaket olayında başladı. Bu yaklaşık 13,8 milyar yıl önce gerçekleşti ve bunu bir genişleme ve soğutma dönemi izledi. Bu süre zarfında, protonlar ve elektronlar birleştiğinde oluşan ilk hidrojen atomları ve fiziğin temel kuvvetleri doğdu. Sonra, Big Bang'den yaklaşık 100 milyon yıl sonra, ilk yıldızlar ve galaksiler oluşmaya başladı.
İlk yıldızların oluşumu, daha ağır elementlerin yaratılmasına ve dolayısıyla gezegenlerin ve bildiğimiz tüm yaşamın oluşumuna izin veren şeydi. Ancak, şimdiye kadar, bu sürecin nasıl ve ne zaman gerçekleştiği büyük ölçüde teorikti çünkü gökbilimciler galaksimizdeki en eski yıldızların nerede bulunacağını bilmiyorlardı. Ama bir grup İspanyol gökbilimcinin yeni çalışması sayesinde Samanyolu'ndaki en eski yıldızı bulmuş olabiliriz!
“J0815 + 4729: Gran Telescopio Canarias ile gözlemlenen Galaktik Halo'da kimyasal olarak ilkel bir cüce yıldız” adlı çalışma, Astrofizik Dergi Mektupları. Astrofisica de Canarias Enstitüsü'nden (IAC) David S. Aguado liderliğindeki ekip, La Laguna Üniversitesi ve İspanyol Ulusal Araştırma Konseyi'nden (CSIC) üyeleri içeriyordu.
Bu yıldız Güneş'ten yaklaşık 7.500 ışıkyılı uzaklıkta yer alır ve Samanyolu'nun halesinde Lynx takımyıldızını görme hattı boyunca bulundu. J0815 + 4729 olarak bilinen bu yıldız hala ana sırasındadır ve kütlesi düşüktür (yaklaşık 0.7 Güneş Kütlesi), ancak araştırma ekibi yaklaşık 400 derece daha sıcak bir yüzey sıcaklığına sahip olduğunu tahmin ediyor - 6.215 K (5942 ° C; 10.727 ° F) 5778 K (5505 ° C; 9940 ° F) ile karşılaştırıldığında.
Ekip, çalışmaları uğruna, metal fakirliği belirtileri gösteren bir yıldız arıyordu, bu da ana dizisinde çok uzun bir süredir var olduğunu gösteriyor. Ekip ilk olarak Sloan Dijital Gökyüzü Araştırması-III Baryon Salınım Spektroskopik Araştırması'ndan (SDSS-III / BOSS) J0815 + 4729'u seçti ve ardından kompozisyonunu (ve dolayısıyla yaşını) belirlemek için takip spektroskopik araştırmalar gerçekleştirdi.
Bu, William Herschel Teleskopundaki (WHT) Ara dağılım Spektrografı ve Görüntüleme Sistemi (ISIS) ve Gran Telescopio de Canarias'taki (GTC) Görüntüleme ve Düşük-Ara Çözünürlüklü Entegre Spektroskopi (OSIRIS) için Optik Sistem kullanılarak yapıldı. La Palma adasındaki Observatorio del Roque de los Muchachos'da bulunmaktadır.
Modern teorinin öngördüğü ile tutarlı olarak, yıldız galaksimizin galaktik diskin (görünür kısım) ötesine uzanan genişletilmiş bileşeni olan Galaktik haloda bulundu. Bu bölgede en eski ve en metal zavallı yıldızların gökadalarda bulunduğuna inanılıyor, bu yüzden takımın neden erken Evren'e dayanan bir yıldızın burada bulunacağından emindi.
Bir IAC basın bülteninde Jonay González Hernández - La Laguna Üniversitesi'nden profesör, IAC üyesi ve kağıt üzerinde ortak yazar olarak açıklandığı gibi:
“Teori, bu yıldızların, büyük patlamadan yaklaşık 300 milyon yıl sonra, ataları galaksideki ilk büyük yıldız olan ilk süpernovadan malzeme kullanabileceğini öngörüyor. Yaşına ve bizden uzak olmasına rağmen hala gözlemleyebiliriz. ”
Hem ISIS hem de OSIRIS enstrümanları tarafından elde edilen spektrum, yıldızın metallerde fakir olduğunu doğruladı, bu da J0815 + 4729'un Güneş'in içerdiği kalsiyum ve demirin sadece milyonda birine sahip olduğunu gösterdi. Buna ek olarak, ekip ayrıca yıldızın Güneşimizden daha yüksek bir karbon içeriğine sahip olduğunu fark etti ve güneş bolluğunun neredeyse% 15'ini (yani elementlerinin göreceli bolluğunu) oluşturdu.
Kısacası, J0815 + 4729 şu anda gökbilimciler tarafından bilinen en demir açısından fakir ve karbon açısından zengin yıldız olabilir. Dahası, yıldız hem parlaklık açısından zayıf olduğu hem de çok miktarda SDSS / BOSS arşiv verisi içinde gömüldüğü için bulmak oldukça zordu. Makalede başka bir IAC araştırmacısı ve ortak yazar Carlos Allende Prieto'nun belirttiği gibi:
“Bu yıldız, analiz ettiğimiz bir milyon yıldız spektrumu arasında, dikkate değer bir gözlemsel ve hesaplama çabası gerektiren BOSS projesi veritabanında saklandı. Yıldızdaki kimyasal elementleri tespit etmek için büyük teleskoplarda yüksek çözünürlüklü spektroskopi gerektirir, bu da ilk süpernovaları ve onların atalarını anlamamıza yardımcı olabilir. ”
Yakın gelecekte, ekip yeni nesil spektrografların yıldızın kimyasal bolluğu hakkında daha fazla bilgi ortaya koyacak daha fazla araştırmaya izin verebileceğini tahmin ediyor. Bu tür enstrümanlar, şu anda Gran Telescopio Canarias (GTC) üzerinde bir deneme aşamasında olan HORS yüksek çözünürlüklü spektrografını içermektedir.
“Lityumun algılanması, bize Big Bang nükleosentezi ile ilgili önemli bilgiler verir,” dedi IAC müdürü ve gazetenin yazarlarından Rafael Rebolo. “J0815 + 4719 gibi benzersiz özelliklere sahip yıldızların ayrıntılı kimyasal bileşimini ölçmek için yüksek çözünürlüklü ve geniş spektral aralıklı bir spektrograf üzerinde çalışıyoruz.”
Gelecekte yapılacak bu çalışmalar, gökbilimciler ve kozmologlar için bir nimet olacaktır. Evren henüz bebeklik dönemindeyken oluşan yıldızları inceleme şansına ek olarak, evrenin ilk aşamalarına, ilk yıldızların oluşumuna ve ilk süpernovaların özelliklerine yeni bir bakış açısı sağlayabilirler. Başka bir deyişle, evrenin bildiğimiz şekliyle nasıl geliştiğini ve geliştiğini bilmek için bize bir adım daha yaklaştılar.
