Международная команда астрономов во главе с Мадлен Люси из университета Пенсильвании впервые за всю историю спектроскопических наблюдений обнаружила в Большом Магеллановом Облаке (БMO) — крупнейшем спутнике Млечного Пути — пять обогащенных углеродом и бедных металлами звезд (англ. carbon-enhanced metal-poor, CEMP). Эти объекты крайне редки: до сих пор такие звезды находили лишь в самом Млечном Пути, но не в его карликовых спутниках. Исследование доступно на сайте препринтов arXiv.
Ученые использовали спектроскопический прибор BOSS (Baryons Oscillation Spectroscopic Survey) в рамках обзора SDSS-V Magellanic Genesis, проанализировав 381 звезду-кандидата. По итогам были выбраны пять объектов с самым низким содержанием тяжелых элементов и самым высоким отношением углерода к железу.
Звезды получили общий буквенный индекс SDSS и номера 92278782, 96041179, 98320880, 98332219 и 98357416. Их металличность (содержание железа относительно водорода, [Fe/H]) находится в диапазоне от −3,21 до −2,09, а отношение углерод/железо ([C/Fe]) — от +1,23 до +2,41. Температуры этих звезд колеблются от 4600 K до 4850 K, что характерно для красных гигантов.
Такие звезды представляют особый интерес, поскольку позволяют заглянуть в химическую историю ранней Вселенной и процессы формирования первых поколений звезд.
Значение для астрономии
Звезды CEMP крайне важны для понимания химической эволюции галактик. Они содержат очень мало тяжелых элементов. В обычных условиях металлы в ходе термоядерного синтеза формируются в ядрах звезд и распространяются после коллапсов сверхновых по «окрестностям». CEMP — это своеобразная капсула времени, которая переносит нас во времена ранней Вселенной, когда тяжелые элементы были редкостью.
До настоящего открытия подобных звезд в Большом Магеллановом Облаке не обнаруживали — и это вызывало вопрос, есть ли CEMP-звезды в других галактиках вне Млечного Пути. Новые данные указывают, что эти редкие объекты существуют и в малых системах, что доказывает универсальность процессов химического круговорота во Вселенной. Просто вероятность найти такую звезду в БМО или ММО по определению ниже по сравнению с огромным Млечным Путем.
Наше открытие демонстрирует, что CEMP-звезды действительно присутствуют в БМО, несмотря на предыдущие нулевые обнаружения. Измерения позволят провести критическую проверку того, влияют ли различия в окружающей среде на каналы и частоту образования этих уникальных древних, богатых углеродом звезд.Мадлен Люси
Авторы подчеркивают, что потребуется получить спектры более высокого разрешения, чтобы подтвердить наличие нейтронно-захваченных элементов и окончательно классифицировать эти звезды как CEMP.
В Млечном Пути было найдено около 2000 CEMP-звезд, в том числе крайне бедные железом светила, например объект GDR3_526285 с [Fe/H] ~ −4,82.
Недавно мы рассказали о еще более необычной звезде. В ней нет ни железа, ни углерода.