Os cientistas brincam de “arqueólogos cósmicos” e descobrem uma estrela rara de segunda geração, deficiente em ferro – essencialmente um registro fóssil da evolução química do universo. Tal como a descoberta de artefactos na Terra nos ensina sobre as gerações perdidas da humanidade, esta observação fornece provas concretas de como a morte da primeira geração de estrelas enriqueceu as suas sucessoras através de produtos químicos.
Segunda geração, ou POP II, Estrela Encontrado entre os anões galáxia Pictor II está localizado na constelação Pictor, a cerca de 150.000 anos-luz da Terra, usando câmera de energia escura (DECam) montado no topo do telescópio Víctor M. Blanco de 4 metros. A estrela, chamada PicII-503, tem apenas 1/40.000 do conteúdo de ferro do Sol e é uma estrela de terceira geração ou (um tanto confusa) POP I. Na verdade, PicII-503 tem a menor concentração de ferro de todos os tempos Via Láctea Tornando-a uma das estrelas mais primitivas já descobertas.
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“Descobertas como esta são arqueologia cósmica, descobrindo fósseis estelares raros que preservam as impressões digitais das primeiras estrelas do universo”, disse Chris Davis, diretor do programa NOIRLab da National Science Foundation. disse em um comunicado.
uma espécie de magia
As primeiras estrelas do universo, ou estrelas POP III, nasceram quando a abundância química do universo ainda não havia sido excedida. hidrogêniohélio e uma pequena quantidade de elementos mais pesados, conhecidos coletivamente como “metais” pelos astrônomos. Isto significa que estas estrelas POP III também são dominadas por hidrogénio, com apenas uma pequena quantidade de hélio, e têm muito pouco conteúdo metálico. Estas estrelas formaram o primeiro carbono e ferro nos seus núcleos, e estes materiais foram distribuídos no meio interestelar à medida que as estrelas entravam nele. supernova E explodir no final da vida.
Nuvens de gás e poeira interestelar ricas nestes metais acabaram por arrefecer e colapsar, dando origem a uma segunda geração de estrelas que eram ainda mais ricas em metais graças aos elementos pesados fornecidos pelas suas antecessoras. Isso faz do POP II uma espécie de cápsula do tempo, registrando uma etapa importante no enriquecimento químico do universo.
“Dada a extrema raridade destes objetos, encontrar uma estrela que retenha inequivocamente metais pesados das primeiras estrelas está no limite do que pensamos ser possível”, disse o líder da equipe, Anirudh Chiti, da Universidade de Stanford, no comunicado. “A abundância de ferro do PicII-503 é a mais baixa de sempre de qualquer galáxia ultrafraca, fornecendo informações sem precedentes sobre a produção de elementos iniciais em novas galáxias.”
PicII-503 é o primeiro exemplo confirmado de uma estrela POP II descoberta numa galáxia anã ténue, e foi destacada como uma estrela extremamente pobre em metais em dados recolhidos pelo estudo MAGIC (Mapping Ancient Galaxies in CaHK) da DECam. O objectivo expresso desta campanha de observação de 54 noites foi identificar as estrelas mais antigas e quimicamente mais primitivas da Via Láctea e das suas companheiras galáxias anãs.
“Sem os dados MAGIC, teria sido impossível separar esta estrela das centenas de outras estrelas nas proximidades da galáxia anã ultrafraca Pictor II”, disse Chitty.
Chiti e colegas compararam dados MAGIC com dados de telescópio muito grande (VLT) na região do deserto de Atacama, no norte do Chile, e o Telescópio Bad Magellan descobriram as baixas abundâncias de ferro e cálcio do PicII-503, as mais baixas observadas fora da nossa galáxia. Isto, por sua vez, sugere que PicII-503 é o primeiro registo de enriquecimento químico encontrado numa galáxia anã.
Uma possível explicação para a relação ferro-carbono extremamente baixa do PicII-503 é que quando as estrelas POP III se transformam em supernovas, as energias destas explosões são relativamente baixas. Isto significa que enquanto elementos mais leves como o carbono são ejetados para o meio interestelar, elementos mais pesados como o ferro caem de volta nos remanescentes da supernova.
O facto de PicII-503 ter sido descoberto numa das mais pequenas galáxias anãs alguma vez descobertas, com uma influência gravitacional correspondentemente baixa, apoia a ideia de que as estrelas POP III morrem em supernovas de baixa energia.
“O que mais me entusiasma é que observamos a produção dos primeiros elementos na galáxia original. Esta é uma observação fundamental!” Chitty disse. “Também está claramente ligado às assinaturas que vemos nas estrelas do halo galáctico de menor metalicidade, ligando as suas origens à primeira natureza rica em estrelas destes objetos.”
As descobertas da equipe foram publicadas na revista na segunda-feira (16 de março) Astronomia Natural.
