Spektakularne odkrycie. To jedna z najstarszych gwiazd w kosmosie

Międzynarodowy zespół badaczy przyjrzał się gwieździe PicII-503 w odległej galaktyce karłowatej Pictor II. Nie jest to jednak typowa gwiazda. Obiekt ten wyróżnia się skrajnym niedoborem żelaza – ilość tego metalu jest ponad 40 tys. razy mniejsza niż w przypadku Słońca. Jakby tego było mało, PicII-503 cechuje się wyjątkowo wysokim poziomem węgla, co stanowi kluczowy dowód wskazujący na związek z najstarszymi gwiazdami we Wszechświecie.

Wiek galaktyki Pictor II szacuje się na ponad dziesięć miliardów lat. Sama gwiazda PicII-503 znajduje się na obrzeżach tej niewielkiej galaktyki, położonej w konstelacji Malarza. Do tej pory nie znaleziono żadnej gwiazdy poza Drogą Mleczną o tak niskiej zawartości zarówno żelaza, jak i wapnia. Właśnie te cechy pozwoliły wskazać, że PicII-503 zachowała unikalny chemiczny podpis pierwszego pokolenia gwiazd we wszechświecie.

Badania prowadzili naukowcy z różnych uczelni, m.in. Stanford University i NOIRLab, przy wykorzystaniu nowoczesnych narzędzi obserwacyjnych, w tym kamery Dark Energy Camera (DECam) oraz teleskopów Magellan/Baade Bardzo Dużego Teleskopu (VLT) w Chile. Analiza danych z projektu MAGIC umożliwiła jednoznaczną identyfikację PicII-503 jako kandydata na najbardziej ubogą w metale gwiazdę spośród kilkuset badanych w tym rejonie.

Jak wyjaśnia dr Anirudh Chiti, lider zespołu, gwiazdy drugiej generacji są wyjątkowymi „kapsułami czasu”. – Odkrycie gwiazdy, która bez wątpliwości zachowała ślady ciężkich metali pochodzących z pierwszych gwiazd, przez długi czas wydawało się praktycznie niemożliwe – wskazywał Chiti.

Wyniki badań wykazały również, że stosunek węgla do żelaza w PicII-503 jest ponad 1500 razy większy niż w Słońcu. Taki skład chemiczny przypomina podpisy tzw. gwiazd bogatych w węgiel, spotykanych w halo Drogi Mlecznej. Naukowcy sugerują, że obiekty tego typu formowały się z materii wzbogaconej w wyniku niskonenergetycznych wybuchów supernowych pierwszej generacji gwiazd.

To odkrycie otwiera nowy rozdział w badaniach ewolucji chemicznej galaktyk karłowatych, które z czasem mogły łączyć się z naszą Drogą Mleczną. – Odkrywamy rzadkie gwiezdne „skamieniałości”, które przechowują ślady pierwszych gwiazd we wszechświecie – podkreśla Chris Davis, dyrektor programu NOIRLab.

Wyniki badań opublikowano na łamach periodyku naukowego "Nature Astronomy", a naukowcy zapowiadają już kolejne projekty poszukujące podobnych obiektów w najstarszych rejonach galaktyk. Odkrycie PicII-503 stanowi przełom w zrozumieniu, jak pierwotne reakcje chemiczne umożliwiły powstanie planet, złożonej chemii i życia we Wszechświecie.