Gli astronomi stanno scoprendo quella che potrebbe essere una delle stelle più antiche dell’universo conosciuto

Una stella gigante rossa distante 16.000 anni luce sembra essere un membro autentico della seconda generazione di stelle dell’universo.

Secondo l’analisi dell’abbondanza chimica, sembra che contenga elementi che sono stati prodotti nella vita e nella morte di una sola stella della prima generazione. Pertanto, con il suo aiuto, potremmo trovare anche la prima generazione di stelle che sia mai nata, nessuna delle quali è stata ancora scoperta.

Inoltre, i ricercatori hanno condotto la loro analisi utilizzando la fotometria, una tecnica che misura l’intensità della luce e offre quindi un nuovo modo per trovare oggetti così antichi.

“Abbiamo segnalato la scoperta di SPLUS J210428.01−004934.2 (di seguito denominato SPLUS J2104−0049), una stella molto povera selezionata dal suo S-PLUS a banda stretta e confermata dalla spettroscopia a media e alta risoluzione”, I ricercatori hanno scritto nel loro articolo.

“Queste prove di osservazioni concettuali fanno parte di uno sforzo continuo per confermare i filtri spettrofotometricamente a basso contenuto di metalli identificati dalla fotometria a banda stretta”.

Anche se riteniamo di avere una comprensione abbastanza buona di come è cresciuto l’universo la grande esplosione Per la gloria costellata di stelle che conosciamo e amiamo oggi, le prime stelle le cui luci brillano nell’oscurità primordiale, note come stelle di Popolazione III, rimangono qualcosa di un mistero.

Gli attuali processi di formazione stellare ci danno alcuni indizi su come queste prime stelle si siano tenute insieme, ma finché non le troviamo, stiamo costruendo la nostra comprensione su informazioni incomplete.

Una delle tracce del breadcrumb è Population 2 stars – le prossime generazioni dopo Population III. Di questi, la generazione che segue immediatamente la terza popolazione è forse la più eccitante, in quanto sono le più vicine per composizione alla terza popolazione.

Possiamo identificarli dalla loro bassissima abbondanza di elementi come carbonio, ferro, ossigeno, magnesio e litio, che vengono rilevati analizzando lo spettro di luce emesso dalla stella, che contiene le impronte chimiche degli elementi in essa contenuti.

Questo perché, prima che le stelle apparissero, non c’erano elementi pesanti: l’universo era una specie di stufato torbido composto principalmente da idrogeno ed elio. Quando si formarono le prime stelle, questo era ciò che avrebbero dovuto fare anche di loro: attraverso il processo di fusione termonucleare nei loro nuclei si formarono gli elementi più pesanti.

In primo luogo, l’idrogeno viene incorporato nell’elio, quindi l’elio nel carbonio e così via fino al ferro, a seconda della massa della stella (i più piccoli non hanno abbastanza energia per fondere l’elio in carbonio, terminando la loro vita quando raggiungono questo punto ). Anche le stelle più grandi non hanno abbastanza energia per fondere il ferro. Quando il suo nucleo è interamente di ferro, si trasforma in una supernova.

Queste massicce esplosioni cosmiche gettano tutto questo magma nello spazio vicino. Inoltre le esplosioni sono molto energiche, generano una serie di reazioni nucleari che formano elementi più pesanti, come l’oro, l’argento, il torio e l’uranio. Piccole stelle si formano quindi dalle nuvole che contengono questi materiali e hanno un contenuto di minerali più elevato rispetto alle stelle precedenti.

Le stelle di oggi – i primi abitanti – hanno il più alto contenuto di minerali. (Ciò significa che alla fine nessuna nuova stella sarà in grado di formarsi, da allora L’approvvigionamento di idrogeno nell’universo è finito Tempi felici.) E le stelle nate quando l’universo era molto giovane hanno un contenuto di minerali molto basso, con le prime stelle conosciute come stelle super-povere o stelle UMP.

Questi UMP sono stelle ben intenzionate della Società II, ricche di materiale proveniente da una sola supernova di popolazione.

Utilizzando una scansione chiamata S-PLUS, un team di astronomi guidato dal NOIRLab della National Science Foundation ha identificato SPLUS J210428-004934, e anche se non ha il grado metallico più basso che abbiamo scoperto finora (questo onore appartiene a SMS J0313-6708), Ha una stella minerale intermedia UMP.

Contiene anche la quantità di carbonio meno abbondante che gli astronomi abbiano mai visto in una stella estremamente povera di minerali. I ricercatori hanno affermato che questo potrebbe darci una nuova importante limitazione all’evoluzione stellare e ai modelli progenitori per metalli molto bassi.

Per vedere come potrebbe formarsi una stella, hanno condotto modelli teorici. Hanno scoperto che l’abbondanza chimica osservata in SPLUS J210428-004934, incluso il basso tenore di carbonio e l’abbondanza più naturale delle stelle UMP per altri elementi, potrebbe essere riprodotta meglio da una supernova ad alta energia di una singola stella III stella 29,5 volte la massa Sole.

Tuttavia, la modellazione di adattamenti più ravvicinati non è ancora riuscita a produrre abbastanza silicio per duplicare esattamente SPLUS J210428-004934. E raccomandano di cercare stelle più antiche con proprietà chimiche simili per cercare di risolvere questa strana contraddizione.

“Le stelle UMP aggiuntive identificate dalla fotometria S-PLUS miglioreranno notevolmente la nostra comprensione delle stelle Pop III e consentiranno la possibilità di trovare una stella di piccola massa e priva di metalli che vive ancora oggi nella nostra galassia”, I ricercatori hanno scritto.

Il loro articolo è stato pubblicato in The Astrophysical Journal Letters.