Научные сотрудники и студенты Массачусетского технологического института (MIT) обнаружили, что некоторые из самых древних небесных светил во Вселенной находятся в нашем Млечном Пути. Три звезды, расположенные в гало Млечного Пути, образовались 12-13 млрд лет назад и считаются самыми долгоживущими звездами из когда-либо изучавшихся. Дальнейшее исследование этих древних звезд поможет пролить свет на эволюцию Вселенной – и нашей галактики – в период сразу после Большого взрыва.
Профессор физики MIT Анна Фребель значительную часть своей карьеры посвятила сбору данных с телескопа Магеллан-Клей в обсерватории Лас-Кампанас в чилийской пустыне Атакама. В конце 2022 года Фребель начала новый курс изучения, посвящённый «наблюдению за звездной археологией». Целью курса было обучить студентов методам исследования происхождения древнейших звезд, но для начала им требовалось найти объекты для изучения.
Используя собранные Фребель массивы данных телескопа Магеллан-Клей, студенты изучали звёзды, спектры которых указывали на низкое содержание стронция и бария. Поскольку сразу после Большого взрыва обоих этих элементов было очень мало, низкие уровни стронция и бария указывали на то, что эти звезды могли образоваться в ранней истории Вселенной. В конечном итоге студенты остановились на трех звездах, впервые обнаруженных в 2013 и 2014 годах. Используя обширный анализ, студенты подтвердили, что все три звезды содержат чрезвычайно низкое содержание стронция, бария и даже железа по сравнению более новыми "молодыми" звездами, включая наше Солнце.
NGC 5477 - карликовая галактика в группе Мессье 101. Автор: ЕКА/Хаббл, НАСА
Такое низкое содержание этих элементов напомнили Фребель и ее студентам о результатах предыдущих исследований, показавших, что древние карликовые галактики содержали мало стронция и бария из-за относительно редких циклов звездообразования. Это подтолкнуло команду к исследованию орбитальных схем звезд. Фребель и ее ученики быстро обнаружили, что эти три звезды движутся "ретроградным образом", то есть в противоположном направлении по сравнению с остальными звездами в гало Млечного Пути.
Ретроградное движение часто является признаком того, что небесный объект не является родным для своей нынешней среды, а скорее «прирос» или был захвачен из другого источника. Такая модель движения в сочетании с низким химическим составом звезд заставила Фребель поверить в то, что звезды когда-то существовали внутри своих маленьких ранних галактик. Эти галактики были поглощены нашей собственной галактикой по мере роста Млечного Пути, оставив после себя только эти древние звезды.
Открытие команды получило название Small Accreted Stellar System (Малые аккрецированные звёздные системы) или SASS-звёзды. Согласно статье, опубликованной во вторник в ежемесячнике "Королевского астрономического общества", Фребель, ее коллеги и бывшие студенты полагают, что по всему Млечному Пути может быть скрыта еще 61 звезда SASS.
Согласно выводам профессора Фребель, существование столь древних звездных объектов неизбежно, принимая во внимание современные представления о процессах галактогенеза. Эти редчайшие экземпляры являются живыми свидетелями зарождения нашей звездной системы и неотъемлемой частью ее исторического наследия. Важным достижением исследования стало открытие новой эффективной методики, позволяющей выявлять подобные долгожители в пределах Млечного Пути и изучать их с беспрецедентной точностью.
