ASTRONOMI su otkrili iznimno rijetku zvijezdu koja sadrži kemijske tragove prve generacije zvijezda u svemiru, pružajući jedinstven uvid u kozmičku zoru. Zvijezda, nazvana PicII-503, toliko je siromašna teškim elementima da je morala nastati neposredno nakon zvijezda koje su prve osvijetlile rani svemir, piše ScienceAlert.

Prozor u rani svemir

Nedugo nakon Velikog praska svemir je bio mračan. Tek kada su zasjale prve zvijezde, poznate kao Populacija III, svemir je postao proziran za svjetlost. Međutim, nijedna od tih prvih zvijezda nikada nije pronađena, vjerojatno zato što su bile iznimno masivne i kratkog vijeka. Znanstvenici su sada otkrili nešto najbliže tome - zvijezdu druge generacije, poznatu kao Populacija II, koja se formirala iz materijala obogaćenog ostacima prvih zvijezda. PicII-503 najsiromašnija je željezom ikad pronađena izvan Mliječne staze, a nalazi se u drevnoj patuljastoj galaksiji staroj više od 10 milijardi godina.

"Otkriće zvijezde koja nedvojbeno sadrži kemijske tragove prvih zvijezda bilo je na samoj granici onoga što smo smatrali mogućim, s obzirom na to koliko su takvi objekti rijetki", kaže astrofizičar Anirudh Chiti sa Sveučilišta Stanford. "S najmanjom količinom željeza ikad zabilježenom u nekoj ultra-slaboj patuljastoj galaksiji, PicII-503 nudi nam dosad neviđen uvid u rano stvaranje elemenata unutar jednog primordijalnog sustava."

Stvaranje teških elemenata

U samim počecima svemira materijal iz kojeg nastaju zvijezde bio je vrlo jednostavan - sastojao se gotovo isključivo od vodika i helija. Kada su se prve zvijezde formirale, u njihovim su jezgrama fuzijom počeli nastajati teži elementi, sve do željeza. Kada bi te zvijezde iscrpile svoje gorivo, eksplodirale bi kao supernove, pritom su raspršivale stvorene elemente u svemir.

U tim silovitim eksplozijama nastaju i elementi teži od željeza. Ti teži elementi - koje astronomi jednim imenom nazivaju "metalima" - potom se miješaju s plinom iz kojeg nastaje sljedeća generacija zvijezda. Zbog toga mlađe zvijezde imaju više metala, dok su starije njima siromašnije.

Potraga u fosilnoj galaksiji

PicII-503 nalazi se na udaljenosti od oko 150.000 svjetlosnih godina, u maloj i blijedoj patuljastoj galaksiji Pictor II koja kruži oko Mliječne staze. Pictor II je takozvana fosilna galaksija, što znači da su sve njezine zvijezde iznimno stare te da u njoj milijardama godina nije bilo formiranja novih zvijezda. To je čini savršenim mjestom za potragu za zvijezdama koje su mogle nastati iz ostataka zvijezda Populacije III. Chiti i njegovi kolege koristili su podatke istraživanja MAGIC kako bi pronašli zvijezde s iznimno niskim udjelom metala.

Neobično kemijsko obilježje

PicII-503 odmah se istaknula. Analiza njezina spektra pokazala je da ima oko 43.000 puta manje željeza i 160.000 puta manje kalcija od Sunca. S druge strane, udio ugljika bio je ogroman - oko 3000 puta veći u odnosu na spomenute elemente. Istraživači kažu da je udio teških metala toliko nizak da se zvijezda može objasniti jedino kao pripadnica Populacije II, nastala iz plina koji su obogatile prve zvijezde.

Neravnoteža u elementima ukazuje na to da je nastala iz ostataka neuobičajeno slabe supernove, u kojoj su se teži elementi poput željeza i kalcija pali natrag u ostatak zvijezde, dok su lakši elementi poput ugljika raspršili u svemir. Da je supernova bila snažnija, izbacila bi sve elemente izvan tako male galaksije.

Poveznica s našom galaksijom

Ovo otkriće moglo bi nam reći nešto i o drevnim zvijezdama koje se nalaze u halou naše galaksije. Mliječna staza je tijekom svog postojanja apsorbirala mnoge manje galaksije, a na kraju bi istu sudbinu mogla doživjeti i Pictor II. "Najviše me uzbuđuje što smo promatrali ishod samih početaka stvaranja elemenata u jednoj primordijalnoj galaksiji, što je iznimno važno otkriće", kaže Chiti. "To se također jasno poklapa s obilježjem koje smo vidjeli kod zvijezda s najmanje metala, što povezuje njihovo podrijetlo i prirodu tih objekata obogaćenih materijalom prvih zvijezda." Istraživanje je objavljeno u časopisu Nature Astronomy.