כוכב בן 13 מיליארד שנה עשוי מחומר המפץ הגדול

אסטרונומים מצאו מה יכול להיות אחד הכוכבים הוותיקים ביותר ביקום, אז קדומים שהוא עשוי כמעט כולו מחומרים מהמפץ הגדול.

גילוי הכוכב הזעיר הזה, בערך 13.5 מיליארד שנה, פירושו שיותר כוכבים עם מסה נמוכה מאוד ותכולת מתכת נמוכה מאוד נמצאים שם - אולי אפילו כמה מהכוכבים הראשונים של היקום.

הכוכב הוא יוצא דופן מכיוון שבניגוד לכוכבים אחרים בעלי תכולת מתכת נמוכה מאוד, הוא חלק מ"דיסק "דק של שביל החלב - החלק של הגלקסיה בה שוכנת השמש שלנו.

ומכיוון שכוכב זה כל כך ישן, החוקרים אומרים כי יתכן שהשכונה הגלקטית שלנו מבוגרת לפחות ב -3 מיליארד שנה ממה שחשבו בעבר.

1 מכל 10 מיליון

"הכוכב הזה הוא אולי אחד מכל עשרה מיליון", אומר הסופר הראשי קווין שלופמן, פרופסור לפיזיקה ואסטרונומיה באוניברסיטת ג'ונס הופקינס. "זה אומר לנו משהו מאוד חשוב על הדורות הראשונים של הכוכבים."

הכוכבים הראשונים של היקום אחרי המפץ הגדול היו מורכבים כולו מאלמנטים כמו מימן, הליום וכמויות קטנות של ליתיום. אותם כוכבים ייצרו אז ליבות כבדים יותר מהליום בליבותיהם וזרעו איתם את היקום כשהם התפוצצו כסופרנובות.

הדור הבא של הכוכבים נוצר מענני חומר שרוכים באותן מתכות, ושילבו אותם באיפור שלהם. התוכן המתכתי, או המתכתי, של הכוכבים ביקום גדל ככל שהמחזור של לידת הכוכבים והמוות המשיך.

התגלית החדשה בגודל של 14% בלבד מהשמש והיא בעלת השיא החדשה לכוכב עם השלמה הקטנה ביותר של אלמנטים כבדים. יש לו אותו תוסף אלמנטים כבד כמו מרקורי, הכוכב הקטן ביותר במערכת השמש שלנו. (קרדיט: קווין שלופמן / ג'ונס הופקינס)

המתכות הנמוכה ביותר של הכוכב שזה עתה התגלתה מעידה על כך שבאילן משפחה קוסמי הוא יכול להיות קטן כמו דור אחד שהוצא מהמפץ הגדול. אכן, זהו מחזיק התקליטים החדש של הכוכב עם השלמה הקטנה ביותר של אלמנטים כבדים - יש לו תוכן זהה לאלמנטים כבדים כמו כוכב הלכת מרקורי. לעומת זאת, השמש שלנו נמצאת באלפי דורות במורד הקו ההוא ובעלת תוכן אלמנט כבד השווה ל -14 צדקנים.

אסטרונומים מצאו כשלושים כוכבים עתיקים ב"עניים מתכות אולטרה-מתכתיות "עם מסת השמש המשוערת. הכוכב שלופמן וצוותו מצאו, עם זאת, רק 14 אחוז ממסת השמש.

לראות כוכבים

הכוכב הוא חלק ממערכת של שני כוכבים המקיפה סביב נקודה משותפת. הצוות מצא את הכוכב "המשני" הזעיר, כמעט בלתי נראה, לאחר שקבוצה אחרת של אסטרונומים גילה את הכוכב "הראשוני" הרבה יותר בהיר. אותם אסטרונומים זיהו גם התנהגות חריגה במערכת הכוכבים שהשתמעה על נוכחות של כוכב נויטרונים או חור שחור. שלופמן וצוותו גילו שזה לא נכון, אך בכך גילו את בן לווייתו הרבה יותר כוכב.

קיומו של כוכב הלוויה הקטן יותר התגלה כתגלית הגדולה. צוותו של שלופמן הצליח להסיק את המסה שלו על ידי בחינת "הנדנדה" הקלה של הכוכב הראשי כשכוח הכוכב הקטן משך אליו.

לאחרונה בסוף שנות התשעים, החוקרים האמינו שרק כוכבים מאסיביים היו יכולים להיווצר בשלבים המוקדמים ביותר של היקום - וכי לעולם לא ניתן יהיה לצפות בהם מכיוון שהם שורפים את הדלק שלהם ומתים כל כך מהר.

אך ככל שהסימולציות אסטרונומיות השתכללו, הם התחילו לרמוז שבמצבים מסוימים עדיין יכול להתקיים כוכב מתקופת זמן זו עם מסה נמוכה במיוחד, אפילו יותר מ -13 מיליארד שנה מאז המפץ הגדול. בניגוד לכוכבים ענקיים, כוכבים בעלי מסה נמוכה יכולים לחיות תקופות ארוכות במיוחד. כוכבי ננס אדומים, למשל, עם שבריר ממסת השמש, נחשבים לחיות טריליוני שנים.

הגילוי של כוכב חדש ועתיר מתכת אולטרה-מתכת, בשם 2MASS J18082002–5104378 B, פותח את האפשרות להתבונן בכוכבים מבוגרים עוד יותר.

"אם הסקירה שלנו נכונה, אז כוכבים בעלי מסה נמוכה שיש להם קומפוזיציה באופן בלעדי התוצאה של המפץ הגדול יכולים להתקיים", אומר שלופמן, המזוהה גם עם המכון להנדסה אינטנסיבית ומדעית של האוניברסיטה. "למרות שעדיין לא מצאנו חפץ כזה בגלקסיה שלנו, הוא יכול להתקיים."

הממצאים מופיעים בכתב העת Astrophysical.

קואוטורים נוספים הם ממצפה הכוכבים קרנגי בקליפורניה ומאוניברסיטת מונאש באוסטרליה. החוקרים השתמשו בתצפיות מטלסקופ קליי מגלן, מצפה הכוכבים של לאס קמפנא ומצפה הכוכבים.

מקור: ג'יל רוזן עבור אוניברסיטת ג'ונס הופקינס

מחקר מקורי DOI: 10.3847 / 1538–4357 / aadd97

מצא עוד חדשות מחקר באתר Futurity.org