Найдена старейшая из известных звёзд

Команда астрономов Австралийского национального университета (Australian National University) нашла звезду, которая, по оценкам измерений, зародилась вскоре после Большого Взрыва, около 13.7 млрд.лет назад. Вывод этого открытия изложен в работе, к которой доступен препринт. Чтобы не плодить множество догадок, что есть слова учёных, а что — популяризация других учёных и интерпретация журналистов, привожу перевод аннотации их работы, а далее толкования данных и выводов из других статей.

Одиночная низкоэнергетическая, бедная железом сверхновая, возможно, была источником материала для звезды SMSS J 031300.36-670839.3

Пропорции химических элементов в 4 маломассивных звёздах и их крайне малая металлизированность показывает, что газ, из которого они образовались, был крайне мало обогащён металлами, и, вероятно, произошёл в результате низкоэнегетического взрыва сверхновой. Такие сверхновые дают большую долю лёгких элементов типа углерода и очень мало железа. Существование сверхновых такого рода необычно, потому что предполагается, что первые звёзды были крайне массивными, и при разрушении из неустойчивого состояния быстро обогащали железом галактики. Долю железа от сверхновой в спектре звезды обнаружить не удалось. Спектр SMSS J031300.36-670839.3 вообще не показывает признаков железа, что [в погрешностях измерений] говорит о его доле менее 10^-7.1 [=8*10^-8] в сравнении с солнечной концентрацией.

[Превью графиков из журнала Nature]









На основании доли железа из известных моделей приходим к выводу, что звезда создавалась из материала сверхновой начальной массой 60 масс Солнца (и которая оставила после себя чёрную дыру), и заключаем, что такие звёзды существовали в ранней Вселенной, которые давали незначительный выход железа при взрыве. Снижение уровня металлизированности позволило порождать звёзды первого поколения [по химическому составу] в течение продолжительного периода. Мы полагаем, что такие звёзды могли сыграть важную роль в эпоху космической реионизации и химической эволюции ранних галактик.

конец аннотации препринта

Существует платная развёрнутая версия статьи в научном журнале, и уже существуют статьи, помогающие растолковать рядовым читателям величины и значения чисел в этом открытии.

Переводы и новостные сообщения, как можно понять, пестрят неточностями. Например, в одном месте посчитали, что открытая звезда (а не взорвавшаяся когда-то сверхновая) имеет массу 60 масс Солнца, в другом назвали порядок доли железа — менее 10^-6, что, конечно, верно, но неточно, в третьем добавили марганец в состав старой звезды.

Приведём полезные сопутствующие факты, собранные журналистами вокруг этого события, избегая неточностей.

* Возраст звёзд научились определять не только по их положению на диаграмме Герцшпрунга-Рассела, но и по химическому составу спектра звёзд. Обнаружилось, что чем моложе звёзды и чем позже они родились от момента Большого Взрыва, тем больше в их атмосфере тяжёлых металлов и железа. Это объясняется тем, что вещество Вселенной, которое вначале состояло из довольно определённой доли водорода (75%), гелия (25%), небольшой доли лития и бериллия, начало обогащаться продуктами термоядерного синтеза, который происходил в недрах очень массивных и потому нестабильных звёзд. Они взрывались как сверхновые и выбрасывали в космос продукты синтеза. Этот процесс продолжается и по сей день. Из космического газа и пыли снова конденсируются звёзды, но на этот раз в их атмосфере, а не только в невидимом ядре, присутствуют тяжёлые элементы и металлы. Сформировался термин: «металличность» звёзд. Чем старее звезда, тем меньше её металличность.

* Не так давно стартовала 5-летняя программа по поиску старых звёзд на основе их спектров. Последней «жертвой» (открытием) до сих пор была звезда HD 140283 (13,2 млрд. лет) из созвездия Весов, 190 св. лет от Земли, открытая в начале 2013 года. Нынешняя открытая звезда оценивается в 13.7 миллиарда лет, примерно 100-200 миллионов лет после Большого Взрыва. Она находится в 6000 световых лет от Земли в созвездии Южной Гидры. Не исключено, что поиски по этой программе ещё принесут новые открытия, и несомненно, что в будущем отыщутся ещё более древние звёзды.

* arxiv.org/abs/1402.1517 (источник, submitted on 6 Feb 2014)
* A single low-energy, iron-poor supernova as the source of metals in the star SMSS J031300.36−670839.3 (источник, published online 09 February 2014; received 09 July 2013; accepted 05 December 2013)
* 'Oldest star' found from iron fingerprint (Update)
* Researchers identify one of the earliest stars in the universe
* ANU astronomers discover oldest star
* Астрономы открыли самую древнюю звезду во Вселенной
* Установлен новый рекорд звездного возраста
* Астрономы заявили об открытии самой древней звезды во Вселенной

Источник: habrahabr.ru/post/212185/