Les astronomes découvrent ce qui pourrait être l’une des plus anciennes étoiles de l’univers connu

Une étoile géante rouge à 16 000 années-lumière semble être un membre de bonne foi de la deuxième génération d’étoiles de l’univers.

Selon l’analyse de l’abondance chimique, il semble qu’il contienne des éléments qui ont été produits dans la vie et la mort d’une seule étoile de la première génération. Par conséquent, avec son aide, nous pouvons trouver même la première génération d’étoiles qui soient jamais nées – dont aucune n’a encore été découverte.

De plus, les chercheurs ont mené leur analyse à l’aide de la photométrie, une technique qui mesure l’intensité de la lumière et offre ainsi une nouvelle façon de trouver de tels objets anciens.

«Nous avons rapporté la découverte de SPLUS J210428.01−004934.2 (ci-après dénommé SPLUS J2104−0049), une étoile très pauvre sélectionnée à partir de sa bande étroite S-PLUS et confirmée par spectroscopie à moyenne et haute résolution» Les chercheurs ont écrit dans leur article.

« Ces observations de preuve de concept font partie d’un effort continu pour confirmer les filtres spectrophotométriquement à faible teneur en métal identifiés à partir de la photométrie à bande étroite. »

Même si nous pensons avoir une assez bonne compréhension de la façon dont l’univers s’est développé le Big Bang À la gloire étoilée que nous connaissons et aimons aujourd’hui, les premières étoiles dont les lumières scintillent dans les ténèbres primordiales, connues sous le nom d’étoiles de la population III, restent un mystère.

Les processus actuels de formation des étoiles nous donnent des indices sur la façon dont ces premières étoiles se sont maintenues ensemble, mais jusqu’à ce que nous les trouvions, nous construisons notre compréhension sur des informations incomplètes.

L’une des pistes du fil d’Ariane est la population 2 étoiles – les prochaines générations après la population III. Parmi ceux-ci, la génération qui suit immédiatement la troisième population est peut-être la plus excitante, car elle est la plus proche de la troisième population.

Nous pouvons les identifier par leur très faible abondance d’éléments tels que le carbone, le fer, l’oxygène, le magnésium et le lithium, qui sont détectés en analysant le spectre de la lumière émise par l’étoile, qui contient les empreintes chimiques des éléments qu’elle contient.

En effet, avant l’apparition des étoiles, il n’y avait pas d’éléments lourds – l’univers était une sorte de soupe trouble composée principalement d’hydrogène et d’hélium. Lorsque les premières étoiles se sont formées, c’était aussi ce qu’elles auraient dû en faire: grâce au processus de fusion thermonucléaire dans leur noyau, les éléments les plus lourds se sont formés.

D’abord, l’hydrogène est incorporé dans l’hélium, puis l’hélium dans le carbone, et ainsi de suite jusqu’au fer, selon la masse de l’étoile (les plus petits n’ont pas assez d’énergie pour fusionner l’hélium en carbone, mettant fin à leur vie lorsqu’ils atteignent ce point. ). Même les plus grandes étoiles n’ont pas assez d’énergie pour faire fondre le fer. Lorsque son noyau est entièrement en fer, il se transforme en supernova.

Ces explosions cosmiques massives jettent tous ces magma dans l’espace proche. De plus, les explosions sont très énergétiques, elles génèrent une série de réactions nucléaires qui forment des éléments plus lourds, comme l’or, l’argent, le thorium et l’uranium. Les petites étoiles se forment ensuite à partir de nuages ​​qui contiennent ces matériaux et ont une teneur en minéraux plus élevée que les étoiles précédentes.

Les étoiles d’aujourd’hui – les premiers habitants – ont la plus forte teneur en minéraux. (Cela signifie qu’en fin de compte, aucune nouvelle étoile ne pourra se former, car L’approvisionnement en hydrogène dans l’univers est limité Des temps heureux.) Et les étoiles nées lorsque l’univers était très jeune ont une très faible teneur en minéraux, avec les premières étoiles appelées étoiles super pauvres ou étoiles UMP.

Ce sont des UMPs étoiles II fidèles à la terre, riches en matériaux provenant d’une seule supernova de population.

À l’aide d’un scan appelé S-PLUS, une équipe d’astronomes dirigée par le NOIRLab de la National Science Foundation a identifié SPLUS J210428-004934, et même s’il n’a pas la plus faible teneur métallique que nous ayons découverte jusqu’à présent (cet honneur appartient à SMS J0313-6708), Il a un minéral étoile intermédiaire UMP.

Il contient également le carbone le moins abondant que les astronomes aient jamais vu dans une étoile extrêmement pauvre en minéraux. Les chercheurs ont déclaré que cela pourrait nous donner une nouvelle limitation importante à l’évolution stellaire et aux modèles progéniteurs pour les métaux très faibles.

Pour voir comment une étoile pourrait se former, ils ont mené une modélisation théorique. Ils ont constaté que l’abondance chimique observée dans SPLUS J210428-004934, y compris à faible teneur en carbone et l’abondance plus naturelle des étoiles UMP pour d’autres éléments, pourrait être mieux reproduite par une supernova à haute énergie d’une seule étoile III 29,5 fois la masse de la Soleil.

Cependant, la modélisation d’ajustements plus rapprochés ne pouvait toujours pas produire suffisamment de silicium pour reproduire exactement le SPLUS J210428-004934. Et ils recommandent de rechercher des étoiles plus anciennes avec des propriétés chimiques similaires pour essayer de résoudre cette étrange contradiction.

« Les étoiles UMP supplémentaires identifiées à partir de la photométrie S-PLUS amélioreront considérablement notre compréhension des étoiles Pop III et permettront de trouver une étoile de faible masse et sans métal vivant encore dans notre galaxie aujourd’hui, » Les chercheurs ont écrit.

Leur article a été publié dans Les lettres du journal astrophysique.