Csillagászok a korai univerzum egyik relikviájára bukkantak, olyan csillagra, mely talán a Nagy Bumm után, a csillagok második generációjában fejlődött ki

A mintegy 290 ezer fényévre lévő, Szobrász törpegalaxisban elhelyezkedő csillag figyelemreméltóan hasonló kémiai összetétellel rendelkezik, mint a Tejútrendszer legidősebb csillagai. Jelenléte alátámasztja azon teóriát, miszerint galaxisunk átesett egy úgynevezett „kannibál” fázison, melynek során jelenlegi méretét úgy érte el, hogy törpegalaxisokat és más galaktikus építőkockákat nyelt el.

Anna Frebel harvardi asztrofizikus, és a Nature-ben megjelent tanulmány vezető szerzője szerint, "ez a csillag majdnem ugyanolyan idős, mint maga az univerzum”. A törpegalaxisok olyan apró galaxisok, melyek csak néhány milliárd csillagot tartalmaznak azzal a több százmilliárddal ellentétben, melyek a Tejúton találhatóak meg. A galaxis formálódás „alulról-felfelé modellje” szerint, a nagy galaxisok az évmilliárdok folyamán úgy tettek szert méreteikre, hogy kisebb szomszédaikat nyelték el. "Ha galaxisunk lassított videóját néznék, azt látnánk, hogy egy csoport törpegalaxis van körülötte, mint méhek a kas körül” – magyarázza Frebel. "Az idő előre haladtával, ezek a galaxisok összeütköznek, csillagaik elkeverednek, hogy egy nagy galaxist, a Tejutat hozzák létre”.

Amennyiben a törpegalaxisok ténylegesen a nagyobb galaxisok építőkockái, akkor ugyanolyan típusú csillagokat kellene fellelni mindkét galaxis típusban, különösen ami az idős, "fémhiányos” csillagokat illeti. A csillagászok számára a „fémek” olyan kémiai elemek, melyek nehezebbek a hidrogénnél és a héliumnál. Mivel a sztelláris evolúció termékei, a fémek nagyon ritkák voltak a korai univerzumban, így az idősebb csillagok általában fémszegények.

A Tejútrendszer fényudvarában, az idős csillagok rendkívül fémszegények lehetnek, a fémek előfordulása 100 ezerszer kisebb lehet, mint a Napban, mely tipikusan fiatalabb, fémben gazdag csillag. Az utóbbi évtized felméréseinek azonban nem sikerült ilyen szélsőségesen fémszegény csillagokat feltárni a törpegalaxisokban. "A Tejút úgy tűnt, olyan csillagokkal rendelkezik, melyek sokkal primitívebbek, mint a törpegalaxisokban lévő bármely csillag” – mondja Josh Simon, a vizsgálat társszerzője. "Amennyiben a törpegalaxisok voltak a Tejútrendszer eredeti összetevői, igen nehéz megérteni, miért nincsenek hasonló csillagaik”.

A csapat azt gyanította, hogy a törpegalaxisokban a fémszegény csillagok felkutatására alkalmazott módszereket olyan mértékű befolyás érte, mely miatt a vizsgálatok a leginkább fémszegény csillagokat nem észlelték. Evan Kirby, a Caltech csillagásza ezért olyan módszert fejlesztett ki, mely egyszerre nagyszámú csillag fémtartalmát becsüli meg, és lehetővé teszi, hogy hatékonyan kutassák a leginkább fémszegény csillagokat a törpegalaxisokban. "Ez nehezebb volt, mint a szénakazalban megtalálni a tűt. Nekünk a tűt kellett megtalálni a nagy halom tűben. Több száz jelöltet vizsgáltunk meg, hogy megtaláljuk a célpontot”.

A Szobrász törpegalaxisban talált csillagok között rábukkant egy halovány foltra, az S1020549-re. A csillag fényének spektroszkopikus mérései – melyet a Carnegie Magellan-Clax teleszkópjával végeztek – meghatározták, hogy az objektum fémbősége hatezerszer alacsonyabb, mint a Napé. Ez ötször alacsonyabb érték, mint bármely más csillagnál, melyeket eddig egy törpegalaxisban találtak.

A kutatók olyan elemekből mérték le az S1020549 teljes fémbőségét, mint magnézium, kalcium, titán és vas. A teljes mennyiség rendszere az idős Tejút-csillagokéra emlékeztet, az első megfigyelésen alapuló alátámasztását nyújtja azon elméletnek, miszerint ezek a csillagok eredendően törpegalaxisokban fejlődtek ki.

A kutatók arra számítanak, hogy a további vizsgálatok során újabb, fémszegyén csillagokat találnak törpegalaxisokban, annak ellenére, hogy a csillagok távolsága és halványsága kihívást jelent napjaink optikai teleszkópjai számára. A rendkívül nagy optikai teleszkópok új generációja – mint a 2,5 méteres Nagy Magellán Teleszkóp – már nagyfelbontású spektrográfokkal lesz felszerelve, és új ablakot nyit a galaxis növekedés vizsgálatára az alkotó csillagok kémiai összetétele alapján.

Mindeközben, Simon szerint, az S1020549 rendkívül alacsony fémtartalma figyelemreméltó lépést jelent annak megértésében, hogyan is szerveződött galaxisunk. "Az eredeti elmélet, miszerint a Tejútrendszer halója úgy jött létre, hogy számtalan törpegalaxist pusztított el, valójában helyesnek tűnik”.

Forrás: hirado.hu/ScienceDaily