"Om vi förstår rätt, kan det finnas stjärnor med låg massa med en sammansättning uteslutande från Big Bang," säger astrofysiker Kevin Schlaufman från Johns Hopkins University. "Även om vi inte har hittat ett sådant objekt i vår galax, kan det existera." Nyligen blev det känt att astronomer har upptäckt en av de äldsta stjärnorna i universum, vars kropp nästan helt består av material som bröt ut i Big Bang.
Upptäckten av denna stjärna, nästan 13,5 miljarder år gammal, betyder att det kan finnas andra stjärnor med låg massa och lågt metallinnehåll, reliker från Big Bang - kanske de allra första stjärnorna i universumet var just det.
Den nyupptäckta stjärnan är mycket ovanlig eftersom till skillnad från andra stjärnor med extremt lågt metallinnehåll, är den en del av mjölkvägens "tunna skiva" - delen av vår galax, som också innehåller vår sol. Och eftersom denna stjärna är så gammal, tror forskare att våra galaktiska grannar kan vara minst 3 miljarder äldre än tidigare trott. Forskarnas resultat publicerades i The Astrophysical Journal.
Stjärnan är ett barn av Big Bang
De första stjärnorna i universum efter Big Bang bestod helt av element som väte, helium och lite litium. Dessa stjärnor producerade sedan element som var tyngre än helium i sina kärnor och fyllde universum med dem, exploderade i supernovaer.
Kampanjvideo:
Nästa generation av stjärnor bildas av moln av material prickade med dessa metaller och införlivade dem i deras sammansättning. Metallinnehållet, eller metalliciteten, i universumets stjärnor ökade med upprepningen av cykeln med födelse och död av stjärnor.
Den extremt låga metalliciteten hos den nyupptäckta stjärnan indikerar att det bara finns en generation i det kosmiska släktträdet som skiljer oss från Big Bang. I själva verket är detta en ny rekordhållare bland stjärnorna med det lägsta innehållet av tungmetaller - det finns lika många av dem som det finns på planeten Merkurius. Som jämförelse har vår sol gått igenom tusentals generationer i detta träd och har ett tungmetallinnehåll lika stort som fjorton Jupiters.
Astronomer har upptäckt cirka 30 gamla "ultra-fattiga metall" -stjärnor med den ungefärliga massan av solen. Stjärnan, upptäckt av Schlaufman och hans team, har en massa på endast 14% sol.
Denna stjärna är en del av ett system med två stjärnor som kretsar kring ett gemensamt centrum. Astronomer upptäckte denna lilla, nästan osynliga "mindre" stjärna efter att en annan grupp astronomer upptäckte en ljusare "större" stjärna. Det teamet mätte sammansättningen av huvudstjärnan genom att studera det optiska spektrumet för dess ljus i hög upplösning. Närvaron eller frånvaron av mörka band i en stjärnspektrum kan avslöja de element som den innehåller, till exempel kol, syre, väte, järn och allt annat. I detta fall hade stjärnan extremt låg metallicitet. Innan dess identifierade astronomer också ovanligt beteende hos detta stjärnsystem, vilket indikerar förekomsten av en neutronstjärna eller svart hål. Schlaufman och hans team motbevisade detta, men under processen upptäckte de en liten följeslagare till den ljusa stjärnan.
Förekomsten av en liten följeslagare visade sig vara en stor upptäckt. Schlaufmans team kunde dra av sig sin massa genom att studera stjärnans ljusa "vinglande" på grund av den yngre stjärnans gravitationskraft.
Sedan 1990-talet började forskare tro att i de tidigaste stadierna av universumets existens kunde bara massiva stjärnor bildas - och de kunde inte observeras på något sätt, eftersom de snabbt brände sitt bränsle och dog.
Men när astronomiska simuleringar blev mer sofistikerade, blev det tydligt att i vissa situationer kunde en stjärna från denna tidsperiod med en särskilt låg massa fortfarande existera, till och med mer än 13 miljarder år efter Big Bang. Till skillnad från stora stjärnor kan stjärnor med låg massa leva mycket länge. Det tros att röda dvärgstjärnor kan leva i biljoner år.
Ilya Khel