A csillagászok szerint az univerzumban három csillaggeneráció létezett. Az elsőben, amelyet még nem láttak közvetlenül, a csillagok csak hidrogénből és héliumból álltak. A Nap az utolsó generációhoz tartozik: szintén főként hidrogénből áll, de gazdagabb a bolygókat alkotó nehezebb elemekben is, például a vasban és a kalciumban. A köztes második generációban előfordulnak bizonyos már elemek a hidrogénen és a héliumon túl, de csak kis mértékben. A kutatók pedig úgy vélik, hogy nemrégiben megtalálták a második generáció egyik legszélsőségesebb példáját.
A csillag PicII-503 néven ismert, és a kicsiny, rendkívül halvány Pictor II törpegalaxisban található. Az égitest Tejútrendszeren kívüli csillagok közül a legalacsonyabb vas- és kalciumtartalommal rendelkezik: a Napban található vas mennyiségének 43 000-ed, a kalciuménak pedig 160 000-ed része található meg benne. A csillag annyira szegény a nehezebb elemekben, hogy az egyik legkorábbi ismert második generációs csillag lehet.
„Egy olyan csillag felfedezése, amelyben megőrződtek az első csillagok nehézelemei, sokáig a lehetetlennel tűnt határosnak, tekintve ezeknek az objektumoknak a rendkívüli ritkaságát” – mondta el vonatkozó nyilatkozatában az eredményekről beszámoló tanulmány vezető szerzője, Anirudh Chiti, a Stanford kutatója. A PicII-503 vastartalma a valaha mért legalacsonyabb az ultrahalvány törpegalaxisok között, így egyedülálló betekintést kínál az elemek ősi rendszerekben zajló keletkezésébe, teszi hozzá a szakértő.
A Pictor-II a Tejútrendszer egyik kísérőgalaxisa, és 149 000 fényévre található a Földtől. A PicII-503 ennek a kis galaxisnak a peremén helyezkedik el. Ez a tény, és hogy a nehezebb elemekhez képest viszonylag sok szénnel rendelkezik (a csillag 1500-szer több szenet tartalmaz, mint vasat, és 3500-szer több szenet, mint kalciumot a Naphoz képest), utal arra, hogyan jöhetett létre.
A kutatócsoport úgy véli, hogy ennek a csillagnak az őse nem egy hatalmas, szupernóvává váló első generációs csillag lehetett, amely az összes nehezebb elemet előállította, hanem egy alacsonyabb energiájú szupernóva. Ebben a forgatókönyvben a legtöbb nehezebb elem, például a vas és a kalcium, visszahullik arra a kompakt objektumra (akár neutroncsillagra, akár fekete lyukra), amely a szupernóva robbanása során alakult ki. Ez nemcsak a PicII-503 összetételét magyarázhatja meg, hanem azokét a szénben gazdag, fémekben szegény csillagokét is, amelyek távoli pályákon találhatók galaxisunk külső régiójában, az úgynevezett halóban.
„Számomra a legizgalmasabb, hogy megfigyeltük egy ősi galaxisban a legelső ilyen elemek létrejöttét” – magyarázta Chiti. „Ez egyértelműen összekapcsolódik azzal, amit a legalacsonyabb fémtartalmú halócsillagokban látunk, összekötve azok eredetét és ezeknek az objektumoknak az első csillagok általi dúsítását.”
„Az ilyen felfedezések kozmikus régészkedésnek tekinthetők, hiszen feltárják az univerzum első csillagainak nyomait őrző ritka csillagfosszíliákat” – mondja Chris Davis, a NOIRLab NSF-programigazgatója, a kutatás közreműködője. „Bízunk benne, hogy az év későbbi részében, az NSF–DOE Rubin Obszervatórium Legacy Survey of Space and Time programjának elindulásával még sok más hasonlóan izgalmas felfedezésre számíthatunk.”
