Удивительная древняя звезда Млечного Пути

Наблюдая за одной из древнейших звезд во Вселенной, расположенной в пределах нашей Галактики, астрономы выявили в ее составе удивительно большое количество кислорода, элемента, который не был создан в момент Большого взрыва, а появился позже в результате реакций ядерного синтеза в недрах первых поколений крайне массивных светил. Исследование, описывающее неожиданное открытие, представлено в журнале The Astrophysical Journal Letters.

«Удивительно, но благодаря звезде, расположенной в наших окрестностях, мы смогли заглянуть далеко в прошлое. Это очень волнующе. Я с нетерпением жду новых данных, которые позволят нам лучше понять, как кислород и другие элементы наполнили молодую Вселенную», – рассказывает Джон О’Мира из обсерватории «Keck», в которой проводились наблюдения за древней звездой J0815+4729.

Кислород – третий по распространенности элемент во Вселенной после водорода и гелия. Он необходим для всех известных нам форм жизни и является основным компонентом земной коры. Однако кислород не существовал в юной Вселенной, и прослеживание истории появления его и других элементов сводится к изучению самых старых звезд. J0815+4729 является одной из них. Она находится на расстоянии примерно 5 тысяч световых лет от Земли в направлении созвездия Рысь.

Исследовательская группа наблюдала J0815+4729 с помощью эшелле-спектрометра высокого разрешения, установленного на 10-метровом телескопе «Keck I» в обсерватории «Keck» на Гавайях (США). Собранные за 5-часовую кампанию данные были использованы для определения количественного содержания 16 химических элементов в атмосфере звезды, включая кислород.

«Примитивный состав звезды указывает на то, что она сформировалась через несколько миллионов лет после Большого взрыва, возможно, из материала, выброшенного первыми сверхновыми Млечного Пути», – пояснил Хонай Гонсалес, ведущий автор исследования из Канарского института астрофизики (Испания).

Полученные данные показали очень необычный химический состав J0815+4729. С одной стороны, она содержит относительно большое количество углерода, азота и кислорода (примерно 10, 8 и 3 процента от количества, измеренного у Солнца), а с другой – звезда крайне бедна на такие элементы, как кальций и железо (миллионная доля от количества, измеренного у Солнца).

Сегодня астрономам известно лишь несколько таких же древних звезд, как J0815+4729. Все они проживают в гало Млечного Пути, но ни одна из них не обладает такими же огромными запасами углерода, азота и кислорода по сравнению с содержанием железа.

«Мы начали изучать присутствие кислорода в атмосфере самых старых звезд нашей Галактики примерно тридцать лет назад, и собранные за это время данные показывают, что этот элемент был произведен первыми поколениями сверхновых. Однако мы и представить себе не могли, что найдем столь уникальный и впечатляющий случай обогащения им, как у звезды J0815+4729», – заключили авторы исследования.