ตามทฤษฎีทางดาราศาสตร์ที่เป็นที่ยอมรับมากที่สุดดาวดวงแรกในจักรวาลของเราก่อตัวขึ้นประมาณ 150 ถึง 1 พันล้านปีหลังจากบิกแบง เมื่อเวลาผ่านไปดาวเหล่านี้ก็เริ่มรวมตัวกันเพื่อก่อตัวเป็นกระจุกดาวทรงกลมซึ่งค่อยๆรวมตัวกันก่อตัวเป็นกาแลคซีแห่งแรก - รวมถึงทางช้างเผือกของเราเอง ในบางเวลานักดาราศาสตร์เชื่อว่ากระบวนการนี้เริ่มต้นสำหรับกาแลคซีของเราเมื่อประมาณ 13.51 พันล้านปีก่อน
ตามทฤษฎีนี้นักดาราศาสตร์เชื่อว่าดาวฤกษ์ที่อายุมากที่สุดในจักรวาลนั้นเป็นดาวมวลสูงอายุสั้นซึ่งเสียชีวิตไปแล้ว อย่างไรก็ตามทีมนักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัย Johns Hopking เพิ่งค้นพบดาวมวลต่ำใน "ดิสก์บาง" ของทางช้างเผือกซึ่งมีอายุประมาณ 13.5 พันล้านปี การค้นพบนี้บ่งชี้ว่าดาวดวงแรกสุดในจักรวาลบางดวงอาจมีชีวิตอยู่และพร้อมสำหรับการศึกษา
ดาวดวงนี้ถูกค้นพบในฐานะเพื่อนร่วมทางของ 2MASS J18082002–5104378 ซึ่งเป็น subgiant ประมาณ 1,950 ปีแสงจากโลก (ในกลุ่มดาว Ara) และมีปริมาณโลหะต่ำ (ความเป็นโลหะ) เมื่อพบครั้งแรกในปี 2559 ทีมค้นพบบันทึกพฤติกรรมที่ผิดปกติซึ่งเกิดจากการมีอยู่ของสหายที่มองไม่เห็น - อาจเป็นดาวนิวตรอนหรือหลุมดำ
เพื่อประโยชน์ในการศึกษาซึ่งเผยแพร่เมื่อเร็ว ๆ นี้ใน วารสาร Astrophysicalทีมจอห์นฮอปกิ้นส์สำรวจระบบดาวนี้ระหว่างปี 2559 ถึง 2560 โดยใช้กล้องโทรทรรศน์ของมาเจลลันที่หอดูดาวลาสแคมปานาสในชิลี หลังจากการสังเกตสเปกตรัมจากระบบพวกเขาสามารถแยกแยะการปรากฏตัวของดาวฤกษ์ทุติยภูมิที่สลัวมากซึ่งนับ แต่นั้นได้ถูกกำหนด 2MASS J18082002–5104378 B.
เมื่อรวมกับการตรวจวัดความเร็วแนวรัศมีของหลักซึ่งให้การประมาณมวลทีมพบว่าดาวนั้นเป็นดาวมวลต่ำที่มีความเป็นโลหะต่ำมาก จากเนื้อหาโลหะต่ำของพวกเขาพวกเขายังระบุด้วยว่ามันมีอายุ 13.5 พันล้านปีทำให้มันเป็นดาวฤกษ์ที่ยากจนที่สุดในโลกที่ค้นพบโลหะที่เล็กที่สุด ซึ่งหมายความว่าในแง่จักรวาลดาวฤกษ์เป็นรุ่นเดียวที่ถูกลบออกจากบิกแบง
ในฐานะที่เป็น Kevin Schlaufman ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์และดาราศาสตร์และผู้เขียนหลักของการศึกษาระบุในการแถลงข่าว JHU Hub สิ่งนี้เป็นสิ่งที่คาดไม่ถึงอย่างมาก “ ดาวดวงนี้น่าจะเป็น 1 ใน 10 ล้าน” เขากล่าว “ มันบอกเราถึงสิ่งที่สำคัญมากเกี่ยวกับดาวฤกษ์รุ่นแรก”
ในขณะที่นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบดาวฤกษ์ที่น่าสงสารโลหะอัลตร้าโบราณจำนวน 30 ดวงในอดีตนั้นแต่ละดวงมีมวลประมาณดวงอาทิตย์ อย่างไรก็ตามดาว Schlaufman และทีมของเขาพบว่ามีมวลเพียง 14% ของดวงอาทิตย์ (ทำให้เป็นดาวแคระแดงชนิด M) นอกจากนี้ดาวฤกษ์โลหะต่ำที่ค้นพบก่อนหน้านี้ทั้งหมดในกาแลคซีของเรานั้นพบว่ามีวงโคจรที่โดยทั่วไปนำพาพวกมันไปไกลกว่าระนาบกาแลคซี
อย่างไรก็ตามระบบดาวที่ค้นพบใหม่นี้โคจรรอบกาแลคซีของเราบนวงโคจรกลม (เช่นดวงอาทิตย์ของเรา) ซึ่งทำให้มันอยู่ใกล้กับระนาบ การค้นพบนี้ท้าทายการประชุมทางดาราศาสตร์หลายครั้งและยังเปิดโอกาสให้นักดาราศาสตร์ที่น่าสนใจ
ยกตัวอย่างเช่นนักดาราศาสตร์ได้ตั้งทฤษฎีอย่างยาวนานว่าดาวฤกษ์ดวงแรกสุดที่ก่อตัวขึ้นหลังจากบิกแบง (รู้จักกันในชื่อดาวมวลสาม) จะประกอบด้วยองค์ประกอบพื้นฐานที่สุดทั้งหมดนั่นคือไฮโดรเจนไฮโดรเจนฮีเลียมและลิเทียมจำนวนเล็กน้อย ดาวเหล่านี้สร้างองค์ประกอบที่หนักกว่าในแกนกลางของมันซึ่งถูกปล่อยออกสู่จักรวาลเมื่อพวกมันถึงจุดจบของอายุขัยและระเบิดเป็นซุปเปอร์โนวา
ดาวฤกษ์รุ่นต่อไปที่จะก่อตัวนั้นประกอบไปด้วยองค์ประกอบพื้นฐานเดียวกัน แต่ยังรวมถึงเมฆขององค์ประกอบที่หนักกว่าเหล่านี้จากดาวฤกษ์รุ่นก่อนในการแต่งหน้าของพวกเขา ดาวเหล่านี้สร้างองค์ประกอบที่หนักกว่าซึ่งพวกเขาปล่อยเมื่อสิ้นสุดอายุการใช้งานของพวกเขาค่อยๆเพิ่มความเป็นโลหะของดาวในจักรวาลในรุ่นต่อ ๆ ไป
ในระยะสั้นนักดาราศาสตร์เชื่อจนกระทั่งเมื่อเร็ว ๆ นี้ในช่วงปลายยุค 90 ว่าดาวฤกษ์ดวงแรกสุด (ซึ่งน่าจะมีอายุมากและมีอายุสั้น) นั้นสูญพันธุ์ไปนาน ในทศวรรษที่ผ่านมามีการจำลองสถานการณ์ทางดาราศาสตร์ซึ่งบ่งชี้ว่าดาวมวลต่ำจากยุคแรกสุดยังคงดำรงอยู่ ดาวแคระมวลต่ำ (เช่นดาวแคระแดง) ต่างจากดาวยักษ์ซึ่งสามารถมีชีวิตอยู่ได้นานถึงหลายล้านล้านปี
การค้นพบดาวฤกษ์ที่น่าสงสารของโลหะพิเศษตัวใหม่นี้ไม่เพียง แต่ยืนยันถึงความเป็นไปได้นี้ แต่มันบ่งบอกว่ามีดาวฤกษ์จำนวนมากในกาแลคซีของเราที่มีมวลต่ำมากและมีความเป็นโลหะต่ำมากซึ่งอันที่จริงอาจเป็นดาวดวงแรกของจักรวาล . ตามที่ Schlaufman ระบุ:
“ ถ้าการอนุมานของเราถูกต้องดาวฤกษ์มวลต่ำที่มีองค์ประกอบเฉพาะผลของบิกแบงก็สามารถดำรงอยู่ได้ แม้ว่าเราจะยังไม่พบวัตถุเช่นนั้นในกาแลคซีของเรา แต่มันก็มีอยู่จริง”
หากเป็นจริงสิ่งนี้จะช่วยให้นักดาราศาสตร์ศึกษาว่าสภาพเช่นนั้นเป็นอย่างไรหลังจากบิกแบงและก่อนสิ้นสุดยุคมืด ช่วงเวลานี้ซึ่งกินเวลาจนถึงราว ๆ 1 พันล้านปีหลังจากบิกแบงก็คือเมื่อดาวฤกษ์และกาแล็กซี่แรกเริ่มก่อตัวขึ้น แต่ก็ยังไม่สามารถเข้าถึงกล้องโทรทรรศน์ที่ทรงพลังที่สุดของเราได้ แต่ด้วยดวงดาวที่รอดชีวิตจากช่วงแรก ๆ ของการวิวัฒนาการของจักรวาลนักดาราศาสตร์อาจมีหน้าต่างเข้าสู่ยุคลึกลับนี้
อย่าลืมเพลิดเพลินกับวิดีโอนี้ที่แสดงให้เห็นถึงวงโคจรของ 2MASS J18082002–5104378 B รอบทางช้างเผือกความอนุเคราะห์ของ JHU:
