Ένα πρόσφατα ανακαλυμμένο κόκκινο γιγαντιαίο αστέρι είναι ένα λείψανο από το πρώιμο σύμπαν - ένα αστέρι που μπορεί να ήταν μεταξύ της δεύτερης γενιάς των αστεριών που σχηματίστηκαν μετά το Big Bang. Βρίσκεται στον Νάνο Γαλαξία Γλύπτης περίπου 290.000 έτη φωτός μακριά, το αστέρι έχει μια εξαιρετικά παρόμοια χημική σύνθεση με τα παλαιότερα αστέρια του Γαλαξία. Η παρουσία του υποστηρίζει τη θεωρία ότι ο γαλαξίας μας υποβλήθηκε σε «κανιβαλική» φάση, αυξάνεται στο τρέχον μέγεθός του καταπιώντας νάνοι γαλαξίες και άλλα γαλαξιακά δομικά στοιχεία.
«Αυτό το αστέρι πιθανότατα είναι σχεδόν τόσο παλαιό όσο το ίδιο το σύμπαν», δήλωσε η αστρονόμος Άννα Φρέμπελ από το Κέντρο Αστροφυσικής του Χάρβαρντ-Σμιθσόνια, επικεφαλής συγγραφέας της εφημερίδας Nature που αναφέρει το εύρημα.
Οι νάνοι γαλαξίες είναι μικροί γαλαξίες με λίγα δισεκατομμύρια αστέρια, σε σύγκριση με εκατοντάδες δισεκατομμύρια στον Γαλαξία μας. Στο «μοντέλο από κάτω προς τα πάνω» του σχηματισμού γαλαξιών, οι μεγάλοι γαλαξίες πέτυχαν το μέγεθος τους
δισεκατομμύρια χρόνια απορροφώντας τους μικρότερους γείτονές τους.
«Αν παρακολουθούσατε μια ταινία με την πάροδο του χρόνου του γαλαξία μας, θα δείτε ένα σμήνος νάνων γαλαξιών να βγαίνει γύρω του σαν τις μέλισσες γύρω από μια κυψέλη», εξήγησε ο Frebel. «Με την πάροδο του χρόνου, αυτοί οι γαλαξίες έσπασαν μαζί και ένωσαν τα αστέρια τους για να φτιάξουν έναν μεγάλο γαλαξία - τον Γαλαξία μας.»
Εάν οι νάνοι γαλαξίες είναι πράγματι τα δομικά στοιχεία των μεγαλύτερων γαλαξιών, τότε τα ίδια είδη αστεριών πρέπει να βρεθούν και στα δύο είδη γαλαξιών, ειδικά στην περίπτωση των παλαιών, «φτωχών μετάλλων» αστεριών. Για τους αστρονόμους, τα «μέταλλα» είναι χημικά στοιχεία βαρύτερα από το υδρογόνο ή το ήλιο. Επειδή είναι προϊόντα αστρικής εξέλιξης, τα μέταλλα ήταν σπάνια στα πρώτα σύμπαντα, και έτσι τα παλιά αστέρια τείνουν να είναι φτωχά στα μέταλλα.
Τα παλιά αστέρια στο φωτοστέφανο του Γαλαξία μπορεί να είναι εξαιρετικά φτωχά στα μέταλλα, με μεταλλικές αφθονίες 100.000 φορές φτωχότερες από ό, τι στον Ήλιο, που είναι ένα τυπικό νεότερο, πλούσιο σε μέταλλο αστέρι. Έρευνες κατά την τελευταία δεκαετία έχουν
Ωστόσο, δεν κατάφερε να εμφανίσει τέτοια αστέρια εξαιρετικά φτωχά στα μέταλλα στους νάνους γαλαξίες.
«Ο Γαλαξίας μας φάνηκε να έχει αστέρια που ήταν πολύ πιο πρωτόγονα από οποιοδήποτε από τα αστέρια σε οποιονδήποτε από τους νάνους γαλαξίες», λέει ο συν-συγγραφέας Josh Simon από τα Παρατηρητήρια του Ιδρύματος Carnegie. «Εάν νάνος
οι γαλαξίες ήταν τα αρχικά συστατικά του Γαλαξία, τότε είναι δύσκολο να καταλάβουμε γιατί δεν θα είχαν παρόμοια αστέρια. "
Η ομάδα υποψιάστηκε ότι οι μέθοδοι που χρησιμοποιήθηκαν για να βρουν αστέρια με φτωχή μέταλλα σε νάνους γαλαξίες ήταν προκατειλημμένες με τρόπο που οδήγησε στις έρευνες να χάσουν τα περισσότερα αστέρια με φτωχή μέταλλα. Μέλος της ομάδας Evan Kirby, Caltech
Ο αστρονόμος, ανέπτυξε μια μέθοδο για την εκτίμηση των μεταλλικών αφθονιών μεγάλου αριθμού αστεριών κάθε φορά, καθιστώντας δυνατή την αποτελεσματική αναζήτηση των πιο φτωχών μετάλλων αστεριών στους νάνους γαλαξίες.
«Αυτό ήταν πιο δύσκολο από το να βρεις μια βελόνα σε άχυρα. Χρειαζόμαστε να βρούμε μια βελόνα σε μια στοίβα βελόνων », είπε ο Kirby. «Ταξινομήσαμε εκατοντάδες υποψηφίους για να βρούμε τον στόχο μας».
Ανάμεσα στα αστέρια που βρήκε στο γαλαξία νάνος του Γλύπτη ήταν ένας αμυδρός, στίγμα 18ου μεγέθους που ονομάστηκε S1020549. Οι φασματοσκοπικές μετρήσεις του φωτός του αστεριού με το τηλεσκόπιο Magellan-Clay του Carnegie στο Las Campanas της Χιλής, καθόρισαν ότι έχει μεταλλική αφθονία 6.000 φορές χαμηλότερη από αυτήν του Ήλιου. αυτό είναι πέντε φορές χαμηλότερο από οποιοδήποτε άλλο αστέρι που έχει βρεθεί μέχρι τώρα σε έναν γαλαξία νάνου.
Οι ερευνητές μέτρησαν τη συνολική αφθονία μετάλλων του S1020549 από στοιχεία όπως μαγνήσιο, ασβέστιο, τιτάνιο και σίδηρο. Το συνολικό μοτίβο αφθονίας μοιάζει με εκείνο των παλιών αστεριών του Γαλαξία, προσφέροντας την πρώτη παρατηρητική υποστήριξη στην ιδέα ότι αυτά τα γαλαξιακά αστέρια αρχικά σχηματίστηκαν σε νάνους γαλαξίες.
Οι ερευνητές αναμένουν ότι περαιτέρω έρευνες θα ανακαλύψουν πρόσθετα αστέρια φτωχά σε μέταλλα σε νάνους γαλαξίες, αν και η απόσταση και η λιποθυμία των αστεριών αποτελούν πρόκληση για τα τρέχοντα οπτικά τηλεσκόπια. Η επόμενη γενιά εξαιρετικά μεγάλων οπτικών τηλεσκοπίων, όπως το προτεινόμενο Τηλεσκόπιο Giant Magellan 24,5 μέτρων, εξοπλισμένο με φασματογράφους υψηλής ανάλυσης, θα ανοίξει ένα νέο παράθυρο για τη μελέτη της ανάπτυξης των γαλαξιών μέσω των χημείων των αστεριών τους.
Εν τω μεταξύ, λέει ο Simon, η εξαιρετικά χαμηλή μεταλλική αφθονία στη μελέτη S1020549 σηματοδοτεί ένα σημαντικό βήμα προς την κατανόηση του τρόπου συναρμολόγησης του γαλαξία μας. «Η αρχική ιδέα ότι το φωτοστέφανο του Γαλαξία
Ο τρόπος σχηματίστηκε καταστρέφοντας πολλούς γαλαξίες νάνων φαίνεται να είναι σωστός. "
Πηγή: Κέντρο Αστροφυσικής Harvard-Smithsonian
