Ein internationales Forscherteam, darunter Wissenschaftler des Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), hat mit dem ESPRESSO-Instrument den primitiven Ursprung eines alten Sterns in der Milchstraße bestätigt.
Die Sterne mit dem geringsten Gehalt an Metallen gelten als die ältesten in der Milchstraße, die nur wenige hundert Millionen Jahre nach dem Urknall entstanden sind, was einen kleinen Bruchteil des Alters des Universums ausmacht. Diese Sterne sind „lebende Fossilien“, deren chemische Zusammensetzung Aufschluss über die Anfangsstadien der Evolution des Universums gibt.
Der Stern SMSS1605-1443 wurde 2018 entdeckt und aufgrund seiner chemischen Zusammensetzung als einer der ältesten in der Galaxie identifiziert, aber seine zugrunde liegende Natur war nicht bekannt. Dank der gemeinsamen Bemühungen mehrerer europäischer Forschungsgruppen und der Verwendung des ESPRESSO-Spektrographen konnte nun der Ursprung dieses Juwels der Sternenarchäologie abgeleitet werden. Die Ergebnisse dieser Forschung werden heute in der Zeitschrift veröffentlicht Astronomie & Astrophysik.
„Dank ESPRESSO am VLT war es überraschend festzustellen, dass dieses Objekt wirklich ein Doppelstern (ein Doppelstern) ist. Es wurde angenommen, dass dies bei den meisten dieser sehr alten Sterne nicht vorkommt“, sagt David Aguado, der Erstautor auf dem Papier, jetzt Forscher an der Universität Florenz.
Das Forschungsteam verwendete das ESPRESSO-Instrument, dessen hohe Präzision die kleinen Schwankungen in der Geschwindigkeit des Objekts aufgedeckt hat, was bestätigt, dass es sich um ein Binärsystem handelt, lässt aber die Natur seines Begleiters offen. Es wird angenommen, dass diese Art von Sternen aus Material entstanden ist, das im Inneren der ersten, sehr massereichen Sterne verarbeitet und in Supernova-Explosionen während der ersten Stadien der Entstehung der Milchstraße ausgestoßen wurde. Folglich haben diese Sterne einen niedrigen Eisengehalt, aber einen hohen Kohlenstoffgehalt, der im Inneren der ersten massereichen Sterne erzeugt wird.
Die hohe Auflösung des ESPRESSO-Spektrographen hat die detaillierte Analyse der Anteile der Kohlenstoffisotope ermöglicht, was ein neues Licht auf die Herkunft dieses Objekts wirft.
IAC-Forscher Jonay González Hernández, Mitautor des Artikels, erklärt: „Wir haben den Schlüssel im Verhältnis von Kohlenstoff-12 zu Kohlenstoff-13 gefunden, das wir in der Atmosphäre dieses Sterns gemessen haben. Die relativen Anteile dieser beiden Isotope zeigen, dass die internen Prozesse des Sterns seine ursprüngliche Zusammensetzung nicht verändert haben. Es ist, als hätte man eine unberührte Probe des Mediums, in dem sich dieser Stern vor über zehn Milliarden Jahren gebildet hat.“
„Diese Entdeckung sollte im Zusammenhang mit einem Projekt verstanden werden, das vor mehr als 10 Jahren begann, in dem wir alle Sterne, die in dieser seltenen Kategorie bekannt sind, im Detail untersucht haben, bis wir auf diesen wunderbaren Fund gestoßen sind, der uns einen besseren Überblick gibt Chance, die chemische Entwicklung des Universums zu verstehen“, sagt Carlos Allende Prieto, IAC-Forscher und Mitautor des Artikels.
Rafael Rebolo, der Direktor des IAC und ein weiterer Autor des Artikels, sagt: „Das multidisziplinäre Team aus Forschern aus Spanien, Italien, Frankreich, Portugal und der Schweiz hat gezeigt, dass der ESPRESSO-Spektrograph einer der besten und modernsten ist Instrumente zur Untersuchung der Entstehung der ersten Sterne. Wir am IAC sind sehr stolz darauf, an deren Bau mitgewirkt zu haben.“
Mehr Informationen:
DS Aguado et al., Die ursprüngliche Natur von SMSS 1605-1443 enthüllt von ESPRESSO, Astronomie & Astrophysik (2023). DOI: 10.1051/0004-6361/202245392