Tim astronoma identifikovao je izuzetno retku POP II zvezdu PicII-503 u patuljastoj galaksiji Pictor II, koja sadrži samo 1/40.000 količine gvožđa u odnosu na Sunce i pokazuje odnos C/Fe preko 1.500× u odnosu na Sunce. Zvezda je otkrivena zahvaljujući DECam-ovoj MAGIC anketi i potvrđena posmatranjima VLT-a i Magellan-a. Hemijski potpis PicII-503 podržava model niskoenergetskih POP III supernova koje su izbacile lake elemente, dok su teži elementi pali nazad u ostatke eksplozije. Rad je objavljen u Nature Astronomy.
Na ivici mogućeg: Otkrivena izuzetno retka "fosilna" zvezda PicII-503 iz ranog svemira
Stars in the faint dwarf galaxy Pictor II home of PicII-503 an iron deficient second generation star. | Credit: CTIO/NOIRLab/DOE/NSF/AURAImage processing: Image Processing: T.A. Rector (University of Alaska Anchorage/NSF NOIRLab), M. Zamani & D. de Martin (NSF NOIRLab)Acknowledgment: PI: Anirudh Chiti, Alex Drlica-Wagner
Astronomi su otkrili izuzetno retku i hemijski primitivnu zvezdu druge generacije, PicII-503, u ultra-bledej patuljastoj galaksiji Pictor II. Ova zvezda deluje kao pravi kosmički fosil koji čuva tragove prvih zvezda i otvara prozor na ranu hemijsku evoluciju univerzuma.
Otkriće i osnovne karakteristike
PicII-503 je identifikovana u galaksiji Pictor II, udaljenoj oko 150.000 svetlosnih godina od Zemlje. Posmatrana je kamerom Dark Energy Camera (DECam) na teleskopu Víctor M. Blanco (4 m) i označena kao izuzetno siromašna gvožđem: sadrži svega 1/40.000 količine gvožđa u odnosu na Sunce. Time predstavlja najnižu izmerenu abundancu gvožđa izvan Mlečnog puta.
Neobičan hemijski potpis
Pored ekstremno niske koncentracije gvožđa, PicII-503 pokazuje ogroman višak ugljenika — odnos ugljenik/prema/gvožđe (C/Fe) je preko 1.500 puta veći nego u Suncu. Takav potpis podseća na niskometalne, ugljenično-bogate zvezde koje su pronađene u spoljašnjem halo Mlečnog puta.
The Dark Energy Camera is mounted in the Victor Blanco telescope, pictured here with other telescopes at the Cerro Tololo Inter-American Observatory in Chile. | Credit: Fermilab
Kako su zvezdu otkrili i potvrdili
Prvo je PicII-503 istaknuta u podacima DECam-ove MAGIC ankete (Mapping the Ancient Galaxy in CaHK), koja je tokom 54 noći tražila najstarije i najhemijski primitivnije zvezde u Mlečnom putu i pratećim patuljastim galaksijama. Za detaljniju analizu tim je koristio i spektroskopiju sa Very Large Telescope (VLT) u Atacami i sa Baade Magellan teleskopa. Kombinacija ovih instrumenata omogućila je merenje izuzetno niskih abundancija gvožđa i kalcijuma u PicII-503.
Šta ovo znači za poreklo elemenata
Jedno uvreženo objašnjenje za profil PicII-503 jeste da su prve zvezde (POP III) završavale život eksplozijama supernova relativno male energije. U takvim niskoenergetskim supernovama lakši elementi poput ugljenika mogu biti izbačeni u međuzvezdani medij, dok teži elementi kao što je gvožđe padaju nazad u ostatak eksplozije (fenomen "fallback"). To objašnjenje je posebno verovatno u vrlo malim galaksijama sa slabom gravitacijom, kakva je Pictor II.
Značaj otkrića
Anirudh Chiti (vođa tima): "Otkriće zvezde sa najnižom abundancijom gvožđa u bilo kojoj ultra-bledej patuljastoj galaksiji pruža neviđen uvid u početnu proizvodnju elemenata u primordialnom sistemu."
Chris Davis (NSF/NOIRLab): "Otkrića poput ovog su kosmička arheologija — retki zvezdani fosili čuvaju otiske prvih zvezda."
Rad tima objavljen je 16. marta u časopisu Nature Astronomy. Otkrivena povezanost između PicII-503 i niskometalnih halo zvezda u Mlečnom putu pomaže da se ujedine modeli rane hemijske evolucije i uloge prvih zvezda u obogaćivanju svemira.
Pomozite nam da budemo bolji.
