Egy csillagászcsoport úgy véli, hogy talán megtalálták az eddigi „legérintetlenebb” csillagot az univerzumban. A csapat szerint az égitestet alkotó gáz nehezen azonosítható, III. populációs csillagokból származhat, amelyek a világegyetem legkorábbi csillagai. A III. populációs csillagok az ősi és érintetlen hidrogénből és héliumból alakultak ki, és a teóriák szerint gyakorlatilag nem tartalmaznak nehezebb elemeket. Bár még soha nem figyeltük meg őket, a modellek szerint valószínűleg nagyon nagyok és forrók lehettek.
Hőmérsékletük elérhette a 100 ezer kelvint – ez több mint 90 ezer fokkal magasabb, mint a Napé. Minél forróbb egy objektum, annál több elektromágneses sugárzást (fényt) bocsát ki, és annál nagyobb energiájú ez a sugárzás. A III. populációs csillagok sokkal fényesebbek lehettek, mint a Nap, és főként nagy energiájú ultraibolya sugárzást bocsáthattak ki, nem pedig látható fényt.
Abban semmi rejtélyes nincs, hogy miért nem láttunk még egyetlen III. populációs csillagot sem: a fő ok, hogy az idő elválaszt minket tőlük. „Az első csillagok tiszta gázból alakultak ki, ami miatt olyan hatalmasak voltak, hogy valószínűleg egyik sem maradt fenn a mai napig. Ha közvetlen leszármazottaik elég kis tömegű csillagok voltak, akkor ezek viszont ma is létezhetnek, és a legalacsonyabb fémtartalom alapján lehetnek felismerhetők” – magyarázzák az eredményekről beszámoló új tanulmányukban a kutatók.
A csillagokban található elemekről beszélve a csillagászok a hidrogén és a héliumon kívüli minden más elemet fémeknek neveznek, mivel a hidrogén és a hélium bősége a kozmoszban messze meghaladja bármely más elemét. Egy csillag fémtartalma tehát azt mutatja, hogy mennyi héliumnál nehezebb elem található benne.
A kozmosz különböző csillagainak vizsgálata során a csillagászok több olyan csillagot is felfedeztek, amelyek nagyon fémszegények. A legfémszegényebb ismert csillag mostanáig egy, a Tejútrendszer sűrű korongjában található égitest volt, amelynek teljes fémtartalma (Z) 1,66 × 10-6. A Sloan Digital Sky Survey-V (SDSS-V) adatainak vizsgálata során azonban a Chicagói Egyetemen dolgozó Alexander Ji és csapata egyetemi hallgatók segítségével számos, további vizsgálatra érdemes fémszegény csillagot is azonosított a közelmúltban.
A Magellan-teleszkópok segítségével aztán a jelöltekről nagy felbontású színképeket is készítettek, és így azonosították az SDSS J0715-7334 katalógusjelű vörös óriást, amely szintén a Tejútrendszerben van, és még fémszegényebb, mint bármely eddig azonosított égitest.
„Az univerzumban található összes nehezebb elem, amelyet a csillagászok fémeknek neveznek, csillagászati folyamatok során keletkezett – a csillagok belsejében zajló fúziós reakcióktól a szupernóva-robbanásokon át a nagyon sűrű csillagok közötti ütközésekig. Egy ennyire alacsony fémtartalmú csillag felfedezése jelzi, hogy valami egészen különlegesre bukkantunk” – mondja Ji. „Megállapítottuk, hogy a J0715−7334 rendelkezik a legkisebb ismert fémtartalommal, amelynek felső határértéke, Z < 7,8 × 10−7. Ezzel körülbelül kétszer fémszegényebb, mint az előző rekorder, a J1029+1729.”
Ami különösen érdekes ebben a csillagban, hogy rendkívül kevés benne a szén is, pedig más, későbbi kialakulású fémszegény csillagok általában szénben gazdagok. Ez is azt erősíti meg, hogy a rendkívül tiszta és ősi III. populációs csillagok egyik közvetlen leszármazottjáról lehet szó, amely jelenleg galaxisunk halójában kering. Eredetét tekintve a kutatók úgy vélik, hogy a közeli Nagy Magellán-felhőből származhat.
A kutatók reményei szerint James Webb űrtávcsővel további számos, rendkívül fémszegény, nagy vöröseltolódású galaxist fedezhetnek fel a következő években, ugyanakkor az egyes fémszegény csillagok hasonló, tömeges észlelését még mindig számos technikai tényező akadályozza. Ezért is különösen jelentős a mostani eredmény, hiszen a csillagok legősibb populációjába kínál közvetve bepillantást.
