Обнаружена звезда, рекордно бедная металлом

Астрономы поставили новый рекорд, обнаружив звезду с самым низким содержанием железа из тех, в которых этот металл вообще обнаружен. Вероятно, она родилась в результате взрыва светила из первого поколения звёзд во Вселенной.

Достижение описано в научной статье, препринт которой опубликован на сайте arXiv.org большой международной группой учёных.

Напомним, что непосредственно после Большого взрыва образовались только водород, гелий и в небольших количествах литий, бериллий и бор. Все остальные химические элементы образовались в термоядерных топках звёзд и в других процессах, связанных со светилами (например, взрывах сверхновых и столкновениях нейтронных звёзд).

Астрономы тщательно ищут светила, бедные элементами тяжелее гелия, надеясь обнаружить уцелевших представителей первого поколения звёзд, осветивших Вселенную. Светила второго поколения науку тоже интересуют, особенно те, вещество в которых претерпело минимальные изменения.

Для астрофизиков мерой содержания тяжёлых элементов в звезде является металличность. Она вычисляется по формуле [Fe/H] = lg(NFe/ NH)звезда — lg(NFe/ NH)Солнце. Здесь NFe – количество атомов железа, а NH – водорода.

Поясним, что железо здесь выступает как "полномочный представитель" всех элементов тяжелее гелия. Это последний элемент, который при термоядерном синтезе в недрах звезды (более тяжёлые ядра требуют иных механизмов формирования). Обычно металличность, рассчитанная по содержанию железа, пропорциональна вычисленной с помощью других элементов.

Из формулы очевидно, что для Солнца [Fe/H] = 0, а для звёзд, которые беднее его железом, [Fe/H] < 0. Светил с [Fe/H] <-5 известно очень мало.

Как сообщает ресурс Phys.org, среди звёзд, в которых было фактически обнаружено железо, рекорд до сегодняшнего дня принадлежал объекту HE 1327-2326 с металличностью [Fe/H] = -5,7.

Правда, "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) уже писали о звезде SDSS J0023+0307, у которой этот показатель ещё ниже: Fe/H] < -6,6. А абсолютный антирекорд металличности SMSS J0313-6708 с [Fe/H] < -7,1. Однако в двух последних светилах железо фактически вообще не обнаруживается. Его количество рассчитано исходя из содержания других элементов.

Так что красный гигант SMSS J160540.18−144323.1, о котором сообщает недавняя работа, оказался рекордсменом среди звёзд, в которых обнаружены атомы "чёрного металла". У него [Fe / H] = -6,2.

Светило расположено примерно в 36 тысячах световых лет от Земли в бедной звёздами сферической составляющей Млечного Пути.

Исследователи измерили содержание в "найдёныше" углерода, титана, кальция, магния, бария и стронция. Это позволило им предложить сценарий возникновения необычной звезды.

По их мнению, начало ей положила вспышка сверхновой, принадлежавшей к первому поколению светил. SMSS J160540.18−144323.1 образовалась из продуктов взрыва. Вещество в её внешних слоях, излучение которых наблюдают астрономы, подверглось минимальным изменениям, так как основные реакции протекали в недрах звезды. Таким образом, это небесное тело сохранило для учёных "консервной банкой" с материей, образовавшейся в дозвёздные времена.