eso1132uk — Науковий реліз

Зірка, яка не повинна існувати

31 серпня 2011 р.

Група європейських астрономів використовувала Дуже Великий Телескоп (VLT) ESO, щоб відстежити зірку в Чумацькому Шляху, існування котрої багатьма вченими вважалось за неможливе. Вони виявили, що ця зірка складається майже повністю із водню та гелію, із надзвичайно малим вмістом інших хімічних елементів. Такий дивний склад поміщає його в "заборонену зону" широко прийнятої теорії утворення зірок, а це в першу чергу означає, що подібна зірка ніколи не могла би виникнути. Результати досліджень з'являться в журналі Nature у номері за 1 вересня 2011.

Було встановлено, що у слабкої зірки в Лева, котра називається SDSS J102915 +172927 [1], кількість хімічних елементів, важчих за гелій (астрономи їх називають "металами"), найнижча, ніж у всіх вивчених зірок. Вона має масу меншу, ніж у Сонця та за її ймовірний вік більше 13 мільярдів років.

"Широко визнана теорія передбачає, що такі зірки, котрі із малою масою і вкрай низькими обсягами металів, не повинні існувати, бо хмари матерії, із яких вони утворилися, ніколи б не сконденсувалися," [2] говорить Elisabetta Caffau (Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg, Germany and Observatoire de Paris, France), провідний автор статті. "Таке було дивно виявити вперше, коли зірка перебуває в цій "забороненій зоні" теорії. Це означає, що нам можливо доведеться переглянути деякі з моделей формування зірок."

Вчені проаналізували властивості зірки, використовуючи інструменти X-shooter та UVES, які встановлені на VLT [3]. Це дозволило їм визначити, наскільки багато в зірці різних хімічних елементів. Вони виявили, що частка металів у SDSS J102915 +172927 у понад 20 000 разів менша, ніж у Сонця [4] [5].

"Зірка слабка та настільки бідна на метали, що ми змогли виявити присутність тільки одного з елементів, важчих за гелій. Це кальцій, виявлений в наших перших спостереженнях," сказав Piercarlo Bonifacio (Observatoire de Paris, France), який керував проектом. "Ми повинні були попросити в Генерального Директора ESO додатковий час на телескопі, щоб вивчити світло зірки іще більш детально та і з довгою витримкою, щоб спробувати знайти інші метали".

Космологи вважають, що легкі хімічні елементи - водень і гелій, були утворені незабаром після Великого Вибуху, разом із дещицею літію [6], тоді як майже всі інші елементи були утворені пізніше в зірках. Спалахи наднових поширюють зоряну речовину в міжзоряний простір, роблячи його багатшим на метали. Нові зірки утворюються з цього збагаченого середовища, тому вони у своєму складі мають більш високий вміст металів, ніж старіші зірки. Таким чином, частки металів у зірці говорить нам, скільки років вона має.

"Ми вивчили зірку, дуже бідну на метали, тобто вона надто первісна. Вона може бути однією з найстаріших зірок із числа коли-небудь знайдених ", додає Lorenzo Monaco (ESO, Chile), який також бере участь у дослідженні.

Також дуже дивною була відсутність літію в SDSS J102915 +172927. Такі старі зірки повинні мати склад, подібний до складу Всесвіту відразу після Великого Вибуху, з дещицями металів в ньому. Але вчені виявили, що частка літію в зірці щонайменше в п'ятдесят разів нижча, ніж очікувалося в матерії, виробленій Великим Вибухом.

"Це загадка, як літій, який формується відразу після початку Всесвіту, був поруйнований в цій зірці", додав Bonifacio.

Дослідники також відзначають, що ця химерна зірка ймовірно не унікальна. "Ми визначили кілька зірок-кандидатів, які могли б мати подібний вміст металів, або навіть нижчий, ніж у SDSS J102915 +172927. Зараз ми плануємо спостерігати їх із VLT, щоб побачити, як це буде у їх випадках", укладає Caffau.

Примітки

[1] Зірка каталогізована в Sloan Digital Sky Survey або SDSS. Номер має відношення до положення об’єкту на небі.

[2] Загальноприйняті теорії зореутворення стверджують, що зірки з масою нижче, ніж SDSS J102915 +172927 (близько 0,8 маси Сонця або менше), могли утворитися в міжзоряному просторі, збагаченому вибухами наднових вище деяких критичних значень. Це тому, що більш важкі елементи виступають, як "холодильні агенти", допомагаючи випромінювати тепло газових хмар, які знаходяться у цьому середовищі, котрі потім можуть колапсувати та утворювати зірки. Без цих металів, тепловий тиск був б занадто сильним, а гравітації хмари були б недостатньо, щоб подолати його та колапсувати. Згідно однієї з теорій, яка визначає вуглець та кисень в якості основного засобу охолодження, в SDSS J102915 +172927 кількість вуглецю менша від тої, котру вважають за мінімально необхідну для ефективного охолодження.

[3] X-shooter та UVES є спектрографами на VLT - інструментами, котрі розщеплюють світло він небесних об’єктів на його кольорові складники, що дозволяє проводити детальний аналіз хімічного складу їх джерел. X-shooter може за одну експозицію захопити дуже широкий діапазон довжин хвиль в спектрі об'єкта (від ультрафіолетового до інфрачервоного). UVES є ультрафіолетовим та візуальним ешельним спектрографом з високою роздільною здатністю.

[4] Зірка HE 1327-2326, відкрита в 2005, має найнижчий із відомих вміст заліза, але зате вона багата на вуглець. Зірка, котру досліджували в даній роботі, має найнижчу частку металів, котрими вважаються всі хімічні елементи важчі від гелію.

[5] Телескопи ESO були глибоко залучені в багатьох відкриттях зірок із найбіднішим складом металів. Деякі із ранніх результатів були повідомлені в eso0228 та eso0723. Нове відкриття показує, що спостереження із телескопами ESO дозволили астрономам зробити ще один крок, щоб наблизилися до першого покоління зірок.

[6] Первинний нуклеосинтез відноситься до продукування хімічних елементів з більш ніж одним протоном, через кілька миттєвостей після Великого Вибуху. Це продукування тривало дуже короткий час, дозволяючи утворитися тільки водню, гелію і літію, але не більш важким елементам. Теорія Великого Вибуху передбачає, а спостереження підтверджують, що первинна матерія складалася з близько 75% (за масою) водню, 25% гелію та мізерної кількості літію.

Детальніше

Дане дослідження було представлене у статті “An extremely primitive halo star“, by Caffau et al. котра з'являться в журналі Nature у номері за 1 вересня 2011.

Науково-дослідна група у складі Elisabetta Caffau (Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg [ZAH], Germany and GEPI — Observatoire de Paris, Université Paris Diderot, CNRS, France [GEPI]), Piercarlo Bonifacio (GEPI), Patrick François (GEPI and Université de Picardie Jules Verne, Amiens, France), Luca Sbordone (ZAH, Max-Planck Institut für Astrophysik, Garching, Germany, and GEPI), Lorenzo Monaco (ESO, Chile), Monique Spite (GEPI), François Spite (GEPI), Hans-G. Ludwig (ZAH and GEPI), Roger Cayrel (GEPI), Simone Zaggia (INAF, Osservatorio Astronomico di Padova, Italy), François Hammer (GEPI), Sofia Randich (INAF, Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Firenze, Italy), Paolo Molaro (INAF, Osservatorio Astronomico di Trieste, Italy) та Vanessa Hill (Université de Nice-Sophia Antipolis, Observatoire de la Côte d’Azur, CNRS, Laboratoire Cassiopée, Nice, France).

ESO, Європейська Південна Обсерваторія - це передова міжурядова астрономічна організація в Європі та найбільш продуктивна астрономічна обсерваторія світу. Її підтримує 15 країн: Австрія, Бельгія, Бразилія, Чеська Республіка, Данія, Франція, Фінляндія, Німеччина, Італія, Нідерланди, Португалія, Іспанія, Швеція, Швейцарія та Сполучене Королівство. ESO здійснює ініціативну програму, зосереджену на проектуванні, будівництві та експлуатації потужних наземних спостережних об'єктів, що дозволяє астрономам робити важливі наукові відкриття. ESO також відіграє провідну роль у сприянні та організації співробітництва в астрономічних дослідженнях. ESO працює на трьох унікальних, світового класу обсерваторіях в Чилі: Ла Сілла, Паранал і Чахнантор. На горі Паранал, в ESO працює Дуже Великий Телескоп - найбільш передова в світі астрономічна обсерваторія видимого діапазону та VISTA - найбільший оглядовий телескоп в світі. ESO є європейським партнером просунутого астрономічного радіотелескопу ALMA, найбільшого існуючого астрономічного проекту.

В даний час, ESO планує 40 метрового класу Європейський Надзвичайно Великий Телескоп E-ELT (оптичний та ближній ІЧ діапазони), який стане "найбільшим в світі оком в небо".

Посилання

Контакти

Oleg Maliy
NGO Zaporozhye Astronomical Club Altair
Zaporozhye, Ukraine
Телефон: +380 67 1371070
Email: astroclubzp@gmail.com

Dr Elisabetta Caffau
Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg / Observatoire de Paris, Université Paris Diderot, CNRS
Heidelberg / Paris, Germany / France
Телефон: +49 6221 54 1787 or +33 1 4507 7873
Email: Elisabetta.Caffau@obspm.fr

Dr Piercarlo Bonifacio
Observatoire de Paris, Université Paris Diderot, CNRS
Paris, France
Телефон: +33 1 4507 7998 or +33 1 4047 8031
Стільниковий: +33 645 380 509
Email: Piercarlo.Bonifacio@obspm.fr

Dr Lorenzo Monaco
ESO
Santiago, Chile
Телефон: +56 2 463 3022
Email: lmonaco@eso.org

Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT and Survey Telescopes Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 3200 6655
Email: rhook@eso.org

Переклад прес-релізу ESO eso1132.

Про реліз

Реліз №:eso1132uk
Назва:SDSS J102915+172927
Тип:• Milky Way : Star
Facility:Very Large Telescope
Science data:2011Natur.477...67C

Зображення

A star that should not exist
A star that should not exist
тільки на англійській
The composition of a star that should not exist
The composition of a star that should not exist
тільки на англійській
The remarkable star SDSS J102915+172927 in the constellation of Leo (The Lion)
The remarkable star SDSS J102915+172927 in the constellation of Leo (The Lion)
тільки на англійській
The spectrum of a star that should not exist
The spectrum of a star that should not exist
тільки на англійській
Wide-field view of the sky around the remarkable star SDSS J102915+172927
Wide-field view of the sky around the remarkable star SDSS J102915+172927
тільки на англійській

Відео

Zooming in on the remarkable star SDSS J102915+172927
Zooming in on the remarkable star SDSS J102915+172927
тільки на англійській

Також дивіться наші