Astronomen ontdekken de oudste ster

IJzerarme ster gevormd uit een van de eerste supernovae na de oerknal

Jonge supernova geeft een grote hoeveelheid ijzer vrij © Jeff Hester (Arizona State University) / NASA
voorlezen

Astronomen hebben een van de oudste bekende sterren in het universum ontdekt. Hij ontstond kort na de oerknal uit het puin van een van de eerste supernovae in de kosmos - in de fase waarin zware elementen nog steeds zeer zeldzaam waren. De chemische vingerafdruk van deze ster, leesbaar in zijn lichtspectrum, onthult ook verrassend: de eerste stellaire explosies waren blijkbaar veel minder explosief dan eerder gedacht, zoals de onderzoekers in het tijdschrift "Nature" melden.

In het begin was de waterstof: kort na de oerknal bestonden er alleen lichte elementen zoals waterstof, helium en lithium in het universum. Alle andere, zwaardere atomen kwamen later - van de supernovae van de eerste sterren. Tot nu toe werd aangenomen dat deze eerste sterren zeer massief waren en daarom ook stellaire explosies zeer gewelddadig bleken. Dienovereenkomstig zouden zij grote delen van hun omgeving hebben voorzien van het zware element ijzer.

Verbazingwekkend weinig ijzer

Maar nu hebben astronomen een ster ontdekt die extreem oud is, maar verrassend weinig ijzer bevat. De ster SMSS 03132-6708 bevindt zich op slechts 6000 lichtjaar van de aarde, maar verschilt aanzienlijk van alle andere sterren in de regio. De eigenaardigheid: het werd ooit gevormd uit het materiaal dat overbleef van een van de eerste supernovae van het universum. Hij weerspiegelt daarmee de chemische samenstelling van zijn voorloper - en dit moet een van de eerste sterren ooit zijn geweest.

"Dit is de eerste keer dat we duidelijk kunnen zeggen: we hebben de chemische vingerafdruk van een eerste ster gevonden", zegt eerste auteur Stefan Keller van de Australian National University in Canberra. In tegenstelling tot jongere sterren bevat SMSS 03132-6708 veel waterstof, helium en ook koolstof en magnesium, maar nauwelijks ijzer. Aangezien zeer weinig van dit relatief zware element aanwezig was in het vroege universum, duidt dit op zijn gevorderde leeftijd.

De skymapper-telescoop in het Siding Spring Observatory ontdekte de oude ster © ANU

Geen sterke explosie

"Om een ​​ster als onze zon te produceren, heb je waterstof en helium uit de oerknal en een enorme hoeveelheid ijzer nodig als je basisbouwstenen. Dit komt overeen met ongeveer duizend keer de massa van de aarde ", legt Keller uit. De nieuw ontdekte ster bevat slechts zoveel ijzer als een asteroïde bijvoorbeeld van de grootte van Australië zou bevatten. Met deze nieuwe ontdekking kennen astronomen nu in totaal vijf van zulke extreem ijzeren sterren en dus vijf overblijfselen uit het vroegste universum. tonen

Uit de chemische samenstelling van de ster SMSS 03132-6708 concluderen de astronomen dat de supernova die hem van het bouwmateriaal voorzag, heel anders liep dan eerder gedacht. "Ze had verrassend weinig energie", legt Keller uit. De explosie was waarschijnlijk net nauwelijks genoeg om de originele ster te vernietigen en een zwart gat te creëren. Maar de energie ontbrak voor een brede verspreiding van ijzer en andere zware elementen. Het ijzer werd onmiddellijk weer verzwolgen door het zwarte gat.

Zwakke supernovae toegestaan ​​reionisatie

Maar dit werpt een nieuw licht op een open vraag ten tijde van reionisatie het tijdstip van de vorming van de eerste sterren en sterrenstelsels. Omdat tot nu toe werd aangenomen dat de eerste sterren van zeer korte duur waren en explodeerden in explosieve supernova. Maar dat zou betekenen dat ijzer en andere zware elementen zeer snel in de kamer zouden zijn verdeeld, en de vorming van de eerste ijzerarme, maar stralingsintensieve sterren zouden onmiddellijk weer worden onderdrukt.

Dit dilemma zou nu de langzame, energiezuinige supernovae kunnen repareren waarnaar de nieuw ontdekte ster verwijst. Omdat ze slechts heel geleidelijk zware elementen in de ruimte zouden hebben verdeeld. Dit liet voldoende tijd over om de eerste stellaire populatie te creëren die de ioniserende straling van deze ra afgeeft. De ster SMSS 03132-6708 bestaat ooit uit een van deze eerste supernova en biedt nu de astronomen een waardevolle blik terug in de jeugd van onze kosmos. (Nature, 2014; doi: 10.1038 / nature12990)

(De Australian National University, 10.02.2014 - NPO)