В Млечном Пути обнаружена звезда, возраст которой почти равен возрасту Вселенной - «Наука и технологии»

Ученые-астрономы обнаружили древнюю звезду, скрывающуюся в недрах нашей галактики, галактики Млечного Пути. Гигантская красная звезда SMSS J160540.18-144323.1 находится на удалении 35 тысяч световых лет от Солнечной системы, концентрация железа в ее составе ниже, чем у любой другой звезды в галактике. Это, в свою очередь, означает, что данная звезда является одной из самых древних звезд во всей Вселенной, она принадлежит ко второму поколению звезд, образовавшихся после момента Большого Взрыва, который произошел ориентировочно 13.8 миллиардов лет назад.

"Эта невероятная звезда сформировалась спустя всего несколько сотен миллионов лет после Большого Взрыва. Концентрация железа в ее составе в 1.5 миллиона раз ниже, чем концентрация железа в составе Солнца" - рассказывает Томас Нордландер (Thomas Nordlander), астроном из австралийского Национального университета.

Факт, который позволил определить возраст звезды, заключается в том, что в молодой Вселенной еще не успело сформироваться достаточно большого количества тяжелых элементов, включая металлы. Первые звезды, образовавшиеся во Вселенной, состояли исключительно из водорода и гелия, они были очень массивными и очень горячими, что определяло крайне короткий срок их существования. Эти звезды относятся к так называемому классу Population III, и на нынешний момент времени во Вселенной не осталось ни одной такой звезды.

Звезды "приводятся в действие" реакциями термоядерного синтеза, при которых ядра атомов легких элементов сливаются и образуют ядра более тяжелых элементов. Небольшие звезды существуют в основном за счет реакций, в которых принимают участие водород и гелий, но в массивных звездах существуют такие чрезвычайные условия, что в реакциях термоядерного синтеза могут принимать и более тяжелые элементы, которые сливаясь, образуют кремний и железо.

Когда такие звезды завершают свой жизненный цикл и взрываются сверхновыми, все выработанные в их недрах тяжелые химические элементы извергаются на просторы Вселенной. Поскольку из облаков космического газа и пыли начинают формироваться новые звезды, то рассеянные тяжелые элементы оказываются в составе молодых звезд, служа четким индикатором времени формирования этих звезд. К примеру, анализ химического состава Солнца показывает, что наша звезда относится к 100-му поколению от момента Большого Взрыва.

Отметим, что недавно обнаруженная звезда является не первой подобной звездой, обнаруженной в Млечном Пути. Раньше учеными была обнаружена звезда 2MASS J18082002-5104378 B, которая была до последнего времени рекордсменом по низкому содержанию железа, концентрация которого была равна ?4.07 ± 0.07, что ниже концентрации железа в Солнце в 11 750. Концентрация железа в звезде SMSS J160540.18-144323.1 составляет ?6.2 ± 0.2, что, как упоминалось выше, ниже концентрации железа в Солнце в 1.5 миллиона раз.

Ученые считают, что звезда Population III, взрыв которой породил звезду SMSS J160540.18-144323.1, была относительно мала для того времени, ее масса превышала массу Солнца всего в 10 раз. Но этого стало достаточно для формирования нейтронной звезды, а во время самого взрыва происходил процесс быстрого захвата нейтронов, ряд ядерных реакций, при которых ядра атомов сталкиваясь с нейтронами, формируют ядра элементов, более тяжелых, чем железо.

Сейчас звезда SMSS J160540.18-144323.1 уже "умирает". Она является красным гигантом, в который она превращается из-за полной выработки запасов водорода, который является основным ядерным топливом. В реакциях термоядерного синтеза, которые пока поддерживают жизнь звезды, задействован в основном гелий, но такое положение дел не может сохраняться достаточно долго, и звезда SMSS J160540.18-144323.1 в ближайшем будущем по космической шкале времени, взорвется сверхновой.

Тем не менее, оставшегося времени существования звезды хватит ученым-астрономам для ее детального изучения. А это, в свою очередь, даст им в руки некоторое количество дополнительной информации о звездах Population III, которая может послужить доказательством или опровержением целого ряда существующих теорий.