Künstlerische Darstellung der ersten Sterne. ) (Wise, Abel, Kaehler (KIPAC/SLAC) In der Milchstraße wurde ein weiterer alter Stern gefunden, der lauert. Etwa 35.000 Lichtjahre entfernt, a roter Riese Es wurde festgestellt, dass der Stern SMSS J160540.18–144323.1 den niedrigsten Eisengehalt aller bisher analysierten Sterne in der Galaxie aufweist.
Dies bedeutet, dass es sich um einen der ältesten Sterne im Universum handelt, der wahrscheinlich zur zweiten Sternengeneration nach der Entstehung des Universums vor 13,8 Milliarden Jahren gehört.
„Dieser unglaublich anämische Stern, der wahrscheinlich nur ein paar hundert Millionen Jahre nach dem entstand Urknall „Der Eisengehalt ist 1,5 Millionen Mal niedriger als der der Sonne.“ erklärte der Astronom Thomas Nordlander des ARC Centre of Excellence for All Sky Astrophysics in 3 Dimensions und der Australian National University.
„Das ist wie ein Tropfen Wasser in einem olympischen Schwimmbecken.“
Und daran können wir erkennen, wie alt der Stern ist, denn im sehr frühen Universum gab es überhaupt keine Metalle. Die ersten Sterne bestanden hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium und galten als sehr massereich, sehr heiß und sehr kurzlebig. Diese Sterne heißen Bevölkerung III , und wir haben sie noch nie gesehen.
Sterne werden „angetrieben“ von Kernfusion Dabei werden die Atomkerne leichterer Elemente zu schwereren Elementen kombiniert. Bei kleineren Sternen ist das hauptsächlich die Fusion von Wasserstoff zu Helium. Aber in größeren Sternen – wie es vermutlich die Sterne der Population III waren – können Elemente bis hin zu Silizium und Eisen geschmiedet werden.
Wenn solche Sterne ihr Leben in spektakulären Supernova-Explosionen beenden, spucken sie diese Elemente ins Universum aus. Wenn sich neue Sterne bilden, verfangen sich die Elemente in ihnen – und daher ist die Menge an Metall, die ein Stern enthält, ein zuverlässiger Indikator für den Entstehungszeitpunkt.
Aufgrund der Metallizität unseres Sterns wissen wir beispielsweise, dass die Sonne mehrere – vielleicht 100 – Generationen vom Urknall entfernt ist.
Aber wir haben in der Milchstraße andere Sterne gefunden, die eine geringe Metallizität aufweisen, was auf einen frühen Ursprung im Universum hinweist. Ein solches Objekt ist 2MASS J18082002–5104378 B , der bisherige Rekordhalter für den niedrigsten Eisengehalt von [Fe/H] = −4,07 ± 0,07 – rund 11.750 Mal weniger metallisch als die Sonne.
Aber SMSS J160540.18–144323.1 liegt bei [Fe/H] = −6,2 ± 0,2. Wie Nordlander sagte, ist das etwa 1,5 Millionen Mal weniger metallisch.
Es ist unwahrscheinlich, dass Sterne der Population III lange genug überlebt haben, als dass wir sie untersuchen könnten. Aber durch die Sterne, die danach kamen, können ihre Geschichten enträtselt werden.
Die Forscher glauben, dass der Stern, der SMSS J160540.18–144323.1 sein Eisen gab, für das frühe Universum eine relativ geringe Masse hatte, nur etwa zehnmal so groß wie die Masse der Sonne. Dies ist massiv genug, um eine zu produzieren Neutronenstern ; und nach einer vergleichsweise schwachen Supernova glaubt das Team, dass es genau das getan hat.
Eine Supernova-Explosion kann einen schnellen Neutroneneinfangprozess auslösen R-Prozess . Hierbei handelt es sich um eine Reihe von Kernreaktionen, bei denen Atomkerne mit Neutronen kollidieren, um Elemente zu synthetisieren, die schwerer als Eisen sind.
Es gab keine nennenswerten Hinweise auf diese Elemente im Stern, was bedeuten könnte, dass diese Elemente vom frisch toten Neutronenstern wieder eingefangen wurden. Es entwich jedoch so viel Eisen, dass es in die Formation von SMSS J160540.18–144323.1 eingebaut wurde.
Es handelte sich wahrscheinlich um eines der allerersten Mitglieder dieser zweiten Sterngeneration.
Und es stirbt. Es handelt sich um einen Roten Riesen, was bedeutet, dass der Stern am Ende seiner Lebensdauer steht und den letzten Wasserstoff verbraucht, bevor er zur Heliumfusion übergeht.
Das Team glaubt, dass eine genauere Untersuchung noch mehr Informationen über Sterne der Population III liefern könnte. Aber stellen Sie sich die Geschichten vor, die es erzählen könnte, wenn es sprechen könnte.
Die Forschung wurde im veröffentlicht Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society .
Eine Version dieser Geschichte wurde erstmals im August 2019 veröffentlicht.