Космический реликт: найдена самая чистая звезда во Вселенной
Вселенная хранит свои самые сокровенные тайны в самых древних и нетронутых уголках. Чтобы заглянуть в эпоху младенчества космоса, астрономы ведут охоту за реликтовыми светилами — звездами, чей химический состав остался практически неизменным со времен их образования. Эти звезды являются живым свидетельством тех далеких эпох, когда мироздание было моложе и проще. Недавно группа исследователей, кажется, поймала самый чистый из таких объектов — звезду, настолько первозданную, что ее открытие заставляет пересмотреть наши представления о рождении первых звезд и механизмах формирования светил в молодых галактиках. Это открытие не просто бьет рекорды, оно приоткрывает завесу над тайной самых истоков космической химической эволюции.
Команда астрономов под руководством Александра Джи из Чикагского университета объявила об обнаружении, вероятно, самой чистой звезды из всех известных на сегодняшний день. Объект, обозначенный как SDSS J0715-7334, представляет собой красного гиганта, чья главная отличительная черта — исключительно низкая металличность, то есть содержание элементов тяжелее гелия.
Проведенный учеными детальный спектральный анализ показал, что общая металличность (Z) этой звезды составляет менее 7,8 × 10⁻⁶. Это значение делает ее примерно в два раза беднее металлами, чем предыдущий рекордсмен, звезда J1029+1729 (Z < 1,4×10⁻⁶ ), и она более чем в десять раз беднее металлами, чем самая бедная железом звезда из известных, SMSS J0313-6708.
Уникальность SDSS J0715-7334 заключается не только в рекордно низком содержании железа. Она также демонстрирует аномально малое количество углерода. Это особенно важно, так как другие звезды с ультранизкой металличностью все же имели значительные углеродные примеси. Такая химическая «чистота» делает вновь обнаруженный объект чрезвычайно редким и ценным для науки.
Исследователи предполагают, что химический состав звезды указывает на ее происхождение из газа, обогащенного взрывом одной-единственной звезды Поколения III массой около 30 солнечных. Звезды Поколения III — это гипотетические первые светила Вселенной, состоявшие практически только из водорода, гелия и следов лития. Их взрывы стали первыми «фабриками» тяжелых элементов. SDSS J0715-7334 считается особенно чистым образцом, так как ее удаленная орбита в гало Млечного Пути исключила существенное загрязнение поверхности межзвездным веществом, а ее внутренняя структура устранила эффекты, которые могли бы исказить первоначальный химический состав.
Используя данные космического телескопа Gaia и орбитальное моделирование, ученые проследили путь звезды и пришли к сенсационному выводу: изначально SDSS J0715-7334 была частью соседней галактики — Большого Магелланова Облака (БМО), и лишь впоследствии мигрировала в нашу Галактику. Это открытие расширяет область поиска подобных реликтовых объектов за пределы Млечного Пути.
Помимо нового взгляда на ранние звезды, данные по J0715−7334 имеют важное значение для понимания физики звездообразования. Эта звезда стала лишь вторым известным объектом, находящимся ниже так называемого «порога охлаждения тонкой структуры». Данный порог описывает предел, после которого классические механизмы охлаждения газовых облаков за счет излучения тяжелых элементов становятся неэффективными для формирования звезд.
Открытие подтверждает, что для преодоления этого порога и формирования звезд с ультранизкой металличностью необходим альтернативный механизм — охлаждение с помощью космической пыли. Более того, работа доказывает, что такой процесс пылевого охлаждения эффективно работал не только в Млечном Пути, но и в других галактиках, таких как БМО. Таким образом, это открытие позволяет по-новому взглянуть на условия, в которых рождались самые первые звезды во Вселенной.