Galaktikos senolė: aptikta pati „vyriausia“ kada nors matyta žvaigždė

Apie šių žvaigždžių, kurių amžius siekia 13,6 mlrd. metų, atradimą astronomai parašė mokslinį straipsnį, publikuotą žurnalo „Nature“. Toks pastebėtų žvaigždžių amžius reiškia, kad jos atsirado po Visatos gimimo praėjus vos 200 mln. metų.

„Žvaigždės, į kurias žiūrime, turėjo susiformuoti praėjus vos keliems milijonams metų po to, kai apskritai atsirado pirmosios žvaigždės. Šios žvaigždės gyvena prie pat galaktikos centro ir tikriausiai ten buvo beveik visą Visatos egzistavimo laiką“, – sakė tyrimo pagrindinė autorė, Australijos nacionalinio universiteto doktorantė Louise Howes.

Pati seniausia iš šių žvaigždžių buvo pakrikštyta SMSS J181609.62 -333218.7. Ji yra galaktikos centriniame telkinyje, maždaug 25 000 šviesmečių atstumu nuo mūsų. Manoma, kad gyvenimą ji pradėjo kaip niekuo neišsiskirianti oranžinė nykštukinė žvaigždė, kurios masė yra apie 0,8 Saulės masės – tai reiškia, kad ji buvo truputėlį mažesnė ir vėsesnė už Saulę.

„Kadangi šios žvaigždės egzistuoja taip ilgai, jos savo atmosferose saugo informaciją apie tai, kokia Visata buvo kai tik susiformavo. Taigi, atradę šias žvaigždes galime aiškintis, kokių elementų būta ankstyvaisiais Visatos gyvavimo etapais.

Jie mums pasakys kaip susiformavo pačios pirmosios žvaigždės ir, svarbiausia, kaip jos mirė, o pagal tai galėsime spręsti, kokie buvo jų dydžiai ir apie kokias laiko trukmes kalbama“, – sakė daktaro laipsnį šiuo tyrimu apsigynusi mokslininkė. L. Howes su kolegomis stebėjimams naudojo Australijos nacionalinio universiteto teleskopą, esantį Saiding Springo observatorijoje.

„Paukščių tako formavimosi teorinių modelių yra daugybė. Jie prognozuoja, kad seniausios žvaigždės – tos, kurios susidarė pirmiausiai – turėtų būti apie galaktikos centrą, o ne jos pakraščiuose. Ir visus tuos milijardus metų jos sukosi apie galaktikos centrą“, – sakė mokslininkė, paaiškindama, dėl ko teleskopas buvo nukreiptas į galaktikos centrą.

Visi mes – žvaigždžių dulkės

Po Diiojo sprogimo radosi Visata, kurioje buvo tik vandenilis, helis ir ličio pėdsakai. Todėl pačios pirmosios žvaigždės buvo unikalios – jos susidarė tik iš šių trijų elementų. Visi sunkesnieji periodinės lentelės elementai, taip pat geležis, esanti kraujyje ar kalcis, esantis kauluose, gimė šių pirmykščių žvaigždžių katiluose.

Pirmųjų žvaigždžių unikali cheminė sandara reiškia, kad visos jos buvo gigantiškos – jų masės būdavo apie 40 kartų didesnės nei Saulės. O jų gyvavimas baigdavosi galingu sprogimu, vadinamu hipernova. Būtent šie sprogimai po kosmosą paskleidė visus sunkesniuosius elementus, iš kurių susidarė nauja žvaigždžių ir jų sistemų karta.

„Hipernova – tai išskirtinė supernova, kurios metu išmetama apie 10 kartų daugiau energijos, nei iš įprastinės supernovos“, – skirtumą išaiškino mokslininkė.

Bėgant laikui ir žvaigždėms sproginėjant Visatoje pamažu kaupėsi sunkesnieji elementai – kiekvienoje naujoje žvaigždžių kartoje jų buvo vis daugiau. Dabar mokslininkai šiuos sunkesniuosius elementus (pvz., anglį, geležį) naudoja žvaigždžių amžiaus nustatymui: kuo didesnis sunkiųjų elementų ir vandenilio santykis, tuo žvaigždė jaunesnė.

Iš pirmųjų 14 000 patikrintų žvaigždžių L. Howes su kolegomis aptiko kelias tokias, kurių cheminė sudėtis buvo tinkama, o orbita rodė, kad susiformavo tiesiogiai iš medžiagos, kurią į kosmosą išmetė pirmosios hipernovos.

Vienoje iš šių žvaigždžių – SMSS J181609.62 -333218.7 – geležies kiekis yra net 10 000 kartų mažesnis nei Saulėje, o išmatuojamo anglies kiekio joje apskritai neužfiksuota, sakė tyrimo autorė. Anot L. Howes, tai reiškia, kad tai yra nauja mums žinoma planetų amžiaus „rekordininkė“ – ji aplenkė ligšiolinę seniausią žvaigždę SMSS J031300.36 -670839.3, kurią astronomai praėjusiais metais pastebėjo galaktikos hale.

„Faktas, kad šioje žvaigždėje visiškai neradome anglies, rodo, kad ji tikriausiai susiformavo iš hipernovų, kurios buvo visai kitokios, nei supernovos, suformavusios halo žvaigždę“. Nuostabu, kad atradome kažką tokio tikrai seno, kas galėjo stebėti visą Visatos istoriją, – džiūgavo mokslininkė.