Csillag, ami nem is létezhetne

1310

Az Oroszlán csillagképben megfigyelhető, SDSS J102915+172927 katalógusjelű halvány objektum azzal tűnik ki, hogy minden, eddig tanulmányozott csillagnál kisebb az ún. fémtartalma, ami a szakterminológiában a hidrogénnél és a héliumnál nehezebb elemek arányát jelenti. A mintegy 0,8 naptömegű csillag azért is különleges, mert ez alapján valószínűleg 13 milliárd évesnél is idősebb, azaz nem sokkal a Világegyetem keletkezése után született. A kutatás vezetője, Elisabetta Caffau (Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg, Observatoire de Paris) szerint a széles körben elfogadott elmélet alapján az ilyen kistömegű és alacsony fémtartalmú csillagok nem is létezhetnének, mivel az az anyagfelhő, amiből kialakulhatnak, nem is kondenzálódhatott volna. Az elképzelések szerint ezeket a felhőket közeli szupernóva-robbanások szennyezik be a nehezebb elemekkel, melyek igen fontos szerepet játszanak, hiszen segítségükkel tud a gázfelhő arra a hőmérsékletre hűlni, ahol már megindulhat a kondenzációja, azaz elkezdhetnek kialakulni a későbbi csillagok magjai. A hűtés nélkül a felhő gravitációja gyenge lenne a gáznyomás ellenében, így pedig nem indulhatna be a sűrűsödés, majd végül a csillagok kialakulásához vezető kollapszusok sorozata. Az egyik elmélet szerint különösen fontos szerepe van a szénnek és az oxigénnek, de az új eredmények szerint az SDSS J102915+172927 esetében a szén aránya nem éri el azt a szintet, amelynél már hatásosan be tudta volna tölteni ezt a funkcióját.

A spektroszkópiai vizsgálatok alapján az SDSS J102915+172927 katalógusjelű csillag fémtartalma szinte mérhetetlenül alacsony, alulmúlja minden eddig vizsgált csillag nehézelem-arányát.
[ESO/Digitized Sky Survey 2]

A kutatócsoport az ESO VLT távcsőrendszerének X-shooter és UVES spektrográfjaival vizsgálta a csillagot. A színképek elemzésével meg tudták állapítani az SDSS J102915+172927 fémtartalmát, és meglepetésükre azt találták, hogy az több, mint 200 ezerszer kisebb a Napénál. (A 2005-ben felfedezett HE 1327-2326 katalógusjelű csillag a vas esetében volt hasonló csúcstartó, szénben viszont gazdag.) A kutatást felügyelő Piercarlo Bonifacio (Observatoire de Paris) szerint a csillag fémtartalma olyan kicsi, hogy az első megfigyelések alapján a hidrogén és a hélium vonalai mellett csak egy elemnek, a kálciumnak a nyomát tudták kimutatni. Ezután kértek és kaptak az ESO vezetőjétől (Director General) további távcsőidőt, hogy hosszabb expozíciójú színképeket rögzítve kutathassanak további fémek spektroszkópiai nyomai után.

Az Ősrobbanás elmélete szerint a Világegyetem anyagának túlnyomó részét adó hidrogén és hélium – némi lítium kíséretében – röviddel a Big Bang után jött létre. Minden további elem később, a csillagokban keletkezett, az intersztelláris anyagot pedig a szupernóva-robbanások szennyezték be ezekkel az elemekkel. Emiatt az ebből kialakuló újabb csillagoknak magasabb fémtartalommal kell rendelkezniük, mint a korábbi generációk tagjainak, így ez az arány árulkodik egy csillag koráról is. Mivel az SDSS J102915+172927 fémtartalma szinte mérhetetlenül alacsony, Lorenzo Monaco (ESO, Chile) szerint minden bizonnyal a valaha talált legidősebb csillagok egyikéről van szó. Az előbb mondottak alapján lítiumnak azonban kellene lennie a csillagban, de a spektrumok azt mutatják, hogy a harmadik legkönnyebb elem részaránya legfeljebb ötvened része az Ősrobbanás után kialakult részesedésének. Bonifacio szerint külön rejtély az, hogy hova tűnt a csillagból az ősi lítium.

A kutatás arra is rámutatott, hogy ez a fura objektum valószínűleg nem egyedi, ugyanis Caffau szerint a listájukon több, hasonlóan alacsony fémtartalmú csillag is szerepel, melyek vizsgálatát a közeljövőben tervezik a VLT-vel.

Az eredményeket részletező szakcikk a Nature magazinban jelent meg.

Forrás:

Hozzászólás

hozzászólás