U najudaljenijim dijelovima Mliječne staze pronađena je zvijezda koja bi mogla biti izravni ostatak prvih generacija nakon Velikog praska. Njezina svjetlost otkriva gotovo potpuno odsustvo teških elemenata, što je čini najprimitivnijom dosad otkrivenom zvijezdom u poznatom svemiru.
Zvijezde koje su oblikovale početak svemira
Najranije zvijezde bile su gotovo u potpunosti građene od vodika i helija, dok su se teži elementi pojavili tek kasnije, unutar njihovih jezgri i eksplozijama supernova. Svaka nova generacija zvijezda sadržavala je sve više takvih elemenata koji su obogaćivali plin iz kojeg nastaju nove zvijezde i planeti.
U današnjem svemiru većina zvijezda sadrži mješavinu tih težih elemenata, no rijetke među njima ostale su gotovo netaknute od tog procesa. One su iznimno stare, a astronomi ih nazivaju zvijezdama s izrazito niskom metalnošću, jer njihov spektar svjetlosti pokazuje gotovo potpuno odsustvo metala poput željeza, ugljika ili magnezija.
Rekordno niska metalnost
Takva je i zvijezda SDSS J0715−7334, crveni div koji je tim astronoma sa Sveučilišta u Chicagu analizirao pomoću detalnih spektroskopskih i kemijskih mjerenja. Rezultati pokazuju da njezina ukupna metalnost, označena simbolom Z, iznosi manje od 7,8 × 10⁻⁷ – dvostruko manje od prethodnog rekorda koji je držala zvijezda J1029+1729 (Z < 1,4 × 10⁻⁶).
“SDSS J0715−7334 otprilike je dvostruko siromašnija metalima od dosadašnjeg rekordera i više od deset puta siromašnija željezom od zvijezde SMSS J0313−6708,” navode istraživači.
Zvijezda se ne razlikuje samo po iznimno niskom udjelu željeza nego i po neobično maloj količini ugljika. Dosad poznate zvijezde s niskom metalnošću gotovo uvijek su zadržale određenu količinu ugljika, dok SDSS J0715−7334 pokazuje da je nastala iz plina gotovo potpuno lišenog težih elemenata.
Ostatak prvih zvijezda
Kemijski tragovi sugeriraju da je SDSS J0715−7334 nastala iz materijala koji potječe od supernove zvijezde mase oko 30 Sunaca, pripadnice Populacije III, prvih zvijezda formiranih nakon Velikog praska.
Sastav ovakvih starih zvijezda može otkriti kakve su bile prve zvijezde u svemiru, one koje su nastale odmah nakon Velikog praska. To se proučava pomoću modela koji prikazuju kako se elementi stvaraju tijekom eksplozija supernova. Zvijezda J0715−7334 posebno je dobar primjer jer se nalazi daleko od središta galaksije, pa njezinu površinu nije ‘onečistio’ međuzvjezdani plin. Osim toga, snažni pokreti plina u njezinoj unutrašnjosti sprječavaju da se elementi talože i mijenjaju izvorni sastav.
Trag iz Velikog Magellanovog oblaka
Znanstvenici su pomoću podataka svemirskog teleskopa Gaia i orbitalnog modeliranja rekonstruirali njezino kretanje. Analiza pokazuje da je SDSS J0715−7334 vjerojatno izvorno potekla iz Velikog Magellanovog oblaka (LMC), satelitske galaksije Mliječne staze, iz koje je kasnije migrirala u našu galaksiju.
Osim uvida u kemiju ranog svemira, ovo otkriće otvara i pitanje kako su se plinski oblaci dovoljno ohladili da formiraju prve zvijezde. J0715−7334 je tek druga poznata zvijezda koja se nalazi ispod praga hlađenja fine strukture, granice koja opisuje koliko brzo se plin može hladiti zahvaljujući energiji koju ispuštaju teži elementi.
Prema autorima, rezultati potvrđuju da je za stvaranje zvijezda s tako niskim udjelom metala ključno hlađenje uz pomoć kozmičke prašine, proces koji se odvija i u galaksijama izvan Mliječne staze.
Otkriće SDSS J0715−7334 tako pruža rijedak pogled u razdoblje kada su prve zvijezde osvijetlile svemir i započele stvaranje kemijskih elemenata od kojih je kasnije nastao svijet koji poznajemo.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
