ตามแบบจำลองทางดาราศาสตร์สมัยใหม่จักรวาลเริ่มต้นในเหตุการณ์หายนะที่รู้จักกันในชื่อบิกแบง เรื่องนี้เกิดขึ้นเมื่อประมาณ 13.8 พันล้านปีก่อนและตามด้วยช่วงเวลาของการขยายตัวและความเย็น ในช่วงเวลานั้นอะตอมไฮโดรเจนแรกที่เกิดขึ้นเป็นโปรตอนและอิเล็กตรอนรวมกันและเกิดแรงพื้นฐานของฟิสิกส์ หลังจากนั้นประมาณ 100 ล้านปีหลังจากบิกแบงดาวดวงแรกและกาแลกซี่เริ่มก่อตัว
การก่อตัวของดาวดวงแรกเป็นสิ่งที่ได้รับอนุญาตสำหรับการสร้างองค์ประกอบที่หนักกว่าและดังนั้นการก่อตัวของดาวเคราะห์และทุกชีวิตตามที่เรารู้ อย่างไรก็ตามจนถึงปัจจุบันกระบวนการและกระบวนการนี้เกิดขึ้นทางทฤษฎีเป็นส่วนใหญ่เนื่องจากนักดาราศาสตร์ไม่ทราบว่าจะหาดาวที่เก่าแก่ที่สุดในกาแลคซีของเราได้ที่ไหน แต่ด้วยการศึกษาใหม่โดยทีมนักดาราศาสตร์ชาวสเปนเราอาจเพิ่งจะพบดาวฤกษ์ที่เก่าแก่ที่สุดในทางช้างเผือก!
การศึกษาบรรดาศักดิ์“ J0815 + 4729: ดาวแคระดึกดำบรรพ์ทางเคมีในกาแลกติก Halo พบกับ Gran Telescopio Canarias“ เพิ่งปรากฏใน จดหมายวารสารทางฟิสิกส์ นำโดย David S. Aguado จาก Instituto de Astrofisica de Canarias (IAC) ทีมรวมสมาชิกจากมหาวิทยาลัย La Laguna และสภาวิจัยแห่งชาติสเปน (CSIC)
ดาวนี้ตั้งอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ประมาณ 7,500 ปีแสงและถูกพบในรัศมีของทางช้างเผือกตลอดแนวสายตาไปยังกลุ่มดาว Lynx รู้จักกันในชื่อ J0815 + 4729 ดาวฤกษ์นี้ยังคงอยู่ในลำดับหลักและมีมวลต่ำ (ประมาณ 0.7 เท่าของมวลดวงอาทิตย์) แม้ว่าทีมวิจัยคาดการณ์ว่ามันมีอุณหภูมิพื้นผิวที่ร้อนกว่าประมาณ 400 องศา - 6,215 K (5942 ° C; 10,727 ° F) เมื่อเทียบกับ 5778 K (5505 ° C; 9940 ° F)
เพื่อประโยชน์ในการศึกษาของพวกเขาทีมกำลังมองหาดาวที่แสดงสัญญาณของการเป็นโลหะที่ไม่ดีซึ่งจะบ่งบอกว่ามันอยู่ในลำดับหลักเป็นเวลานานมาก ทีมได้เลือก J0815 + 4729 เป็นครั้งแรกจากการสำรวจ Sloan Digital Sky Survey-III Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (SDSS-III / BOSS) จากนั้นทำการตรวจสอบสเปคโทรสเพื่อติดตามองค์ประกอบ (และด้วยเหตุนี้อายุของมัน)
สิ่งนี้ทำโดยใช้การกระจายสเปกตรัมกลางและระบบภาพ (ISIS) ที่กล้องโทรทรรศน์ William Herschel (WHT) และระบบออปติคอลสำหรับการถ่ายภาพและสเปกโทรสโกปีบูรณาการความละเอียดต่ำระดับกลาง (OSIRIS) ที่ Gran Telescopio de Canarias (GTC) ซึ่งตั้งอยู่ที่ Observatorio del Roque de los Muchachos บนเกาะ La Palma
สอดคล้องกับทฤษฎีสมัยใหม่ที่ทำนายได้ดาวฤกษ์นั้นถูกพบในกาแลคซีฮาโลกุซึ่งเป็นองค์ประกอบเพิ่มเติมของกาแลคซีของเราซึ่งไปถึงเกินดิสก์กาแลคซี มีอยู่ในภูมิภาคนี้ที่เชื่อว่าจะพบดาวฤกษ์ที่น่าสงสารที่สุดและยากจนที่สุดในกาแลคซีดังนั้นทีมจึงมั่นใจว่าจะพบดาวดวงหนึ่งที่มีอายุย้อนหลังไปถึงจักรวาลยุคแรกได้ที่นี่
ในฐานะที่เป็น Jonay GonzálezHernández - ศาสตราจารย์จากมหาวิทยาลัย La Laguna สมาชิก IAC และผู้เขียนร่วมในบทความ - อธิบายในการแถลงข่าว IAC:
“ ทฤษฎีทำนายว่าดาวเหล่านี้สามารถใช้วัสดุจากซูเปอร์โนวาแรกซึ่งบรรพบุรุษของพวกเขาเป็นดาวมวลสูงดวงแรกในกาแลคซีประมาณ 300 ล้านปีหลังจากบิ๊กแบง ทั้งๆที่อายุและระยะห่างจากเราเรายังสามารถสังเกตได้”
Spectra ที่ได้จากเครื่องมือ ISIS และ OSIRIS ยืนยันว่าดาวดวงนี้มีโลหะไม่ดีแสดงว่า J0815 + 4729 มีแคลเซียมและเหล็กเพียงหนึ่งในล้านที่ดวงอาทิตย์มี นอกจากนี้ทีมยังสังเกตเห็นว่าดาวดวงนี้มีปริมาณคาร์บอนสูงกว่าดวงอาทิตย์ของเราซึ่งคิดเป็นสัดส่วนเกือบ 15% ของความอุดมสมบูรณ์ของดวงอาทิตย์ (เช่นความอุดมสมบูรณ์ขององค์ประกอบของมัน)
ในระยะสั้น J0815 + 4729 อาจเป็นดาวฤกษ์ที่มีธาตุเหล็กต่ำที่สุดและมีคาร์บอนมากที่สุดที่นักดาราศาสตร์รู้จักกันในปัจจุบัน ยิ่งไปกว่านั้นการค้นพบมันค่อนข้างยากเนื่องจากดาวทั้งคู่มีความอ่อนแอในความส่องสว่างและถูกฝังอยู่ในข้อมูลเก็บถาวร SDSS / BOSS จำนวนมาก ในฐานะที่เป็น Carlos Allende Prieto นักวิจัย IAC อีกคนและผู้ร่วมเขียนบนกระดาษระบุ:
“ ดาวดวงนี้ถูกเก็บซ่อนอยู่ในฐานข้อมูลของโครงการ BOSS ในบรรดาสเปคตรัมดาวฤกษ์นับล้านที่เราได้ทำการวิเคราะห์ต้องใช้ความพยายามในการสังเกตและการคำนวณจำนวนมาก มันต้องการสเปคโทรสโคปความละเอียดสูงบนกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่เพื่อตรวจจับองค์ประกอบทางเคมีในดาวฤกษ์ซึ่งสามารถช่วยให้เราเข้าใจซุปเปอร์โนวาแรกและลูกหลานของพวกมันได้
ในอนาคตอันใกล้นี้ทีมงานคาดการณ์ว่าสเป็คโตรกราฟยุคต่อไปอาจอนุญาตให้มีการวิจัยเพิ่มเติมที่จะเปิดเผยเพิ่มเติมเกี่ยวกับความอุดมสมบูรณ์ทางเคมีของดาว เครื่องมือดังกล่าวรวมถึงสเปกโตรกราฟความละเอียดสูงของ HORS ซึ่งปัจจุบันอยู่ในช่วงทดลองใช้กับ Gran Telescopio Canarias (GTC)
“ การตรวจจับลิเทียมทำให้เรามีข้อมูลที่สำคัญเกี่ยวกับการสังเคราะห์นิวคลีโอนิกของ Big Bang” Rafael Rebolo ผู้อำนวยการ IAC และผู้เขียนร่วมของรายงานกล่าว “ เรากำลังทำงานบนสเปคโตกราฟกราฟที่มีความละเอียดสูงและช่วงสเปกตรัมกว้างเพื่อวัดองค์ประกอบทางเคมีโดยละเอียดของดาวที่มีคุณสมบัติพิเศษเช่น J0815 + 4719”
การศึกษาในอนาคตเหล่านี้จะเป็นประโยชน์ต่อนักดาราศาสตร์และนักจักรวาลวิทยา นอกเหนือจากการเป็นโอกาสในการศึกษาดวงดาวที่ก่อตัวขึ้นเมื่อเอกภพยังอยู่ในช่วงวัยเด็กพวกเขาสามารถให้ข้อมูลเชิงลึกใหม่ในระยะแรกของจักรวาลการก่อตัวของดาวดวงแรกและคุณสมบัติของซุปเปอร์โนวาแรก กล่าวอีกนัยหนึ่งพวกเขาจะช่วยให้เรารู้ว่าจักรวาลเป็นอย่างไรเมื่อเรารู้ว่ามันก่อตัวและวิวัฒนาการ
