Laajimmin hyväksytyn kosmologisen teorian mukaan maailmankaikkeuden ensimmäiset tähdet muodostuivat noin 150–1 miljardia vuotta suuren iskun jälkeen. Ajan myötä nämä tähdet alkoivat kokoontua muodostaen pallomaisia klustereita, jotka hitaasti yhdistyivät muodostamaan ensimmäisiä galakseja - mukaan lukien ikioma Linnunrata. Tähtitieteilijät ovat jo jonkin aikaa todenneet, että tämä prosessi alkoi galaksillamme noin 13,51 miljardia vuotta sitten.
Tämän teorian mukaan tähtitieteilijät uskoivat, että maailmankaikkeuden vanhimmat tähdet ovat lyhytaikaisia massiivisia tähtiä, jotka ovat siitä lähtien kuolleet. Joukko Johns Hopkingin yliopiston tähtitieteilijöiden ryhmä löysi hiljattain Linnunradan ”ohutlevyltä” pienmassatähteen, joka on noin 13,5 miljardia vuotta vanha. Tämä löytö osoittaa, että jotkut maailmankaikkeuden aikaisimmista tähtiistä voisivat olla elossa ja käytettävissä tutkittavaksi.
Tämä tähti löydettiin kumppaniksi 2MASS J18082002–5104378: lle, ala-alueelle, joka on suunnilleen 1950 valovuoden päässä Maasta (Ara-tähdistössä) ja jolla on alhainen metallipitoisuus (metallisuus). Kun havainto havaittiin ensimmäisen kerran vuonna 2016, löytöryhmä havaitsi epätavallisen käyttäytymisen, jonka he pitivät näkemättömän seuralaisen olemassaolosta - mahdollisesti neutronitähtänä tai mustana aukkona.
Heidän äskettäin julkaistun tutkimuksensa vuoksi The Astrophysical Journal, John Hopkins -tiimi tarkkaili tätä tähtijärjestelmää vuosina 2016 - 2017 käyttämällä Magellan-teleskooppeja Las Campanasin observatoriossa Chilessä. Tarkasteltuaan spektrit järjestelmästä, he pystyivät havaitsemaan erittäin heikko toissijainen tähti, joka on sittemmin nimetty 2MASS J18082002–5104378 B.
Yhdistettynä primaarisen säteittäisnopeuden mittauksiin, jotka tuottivat massan arvioita, joukkue päätti, että tähti on pieni massa, erittäin alhaisen metallisuuden tähti. Pienen metallipitoisuutensa perusteella he myös määrittivät, että se on 13,5 miljardia vuotta vanha, joten se on vanhin tähän mennessä löydetty ultrametallihuono tähti. Tämä tarkoittaa, että kosmisessa mielessä tähti on yksi sukupolvi, joka on poistettu Isosta räjähdyksestä.
Kuten Kevin Schlaufman - fysiikan ja tähtitieteen apulaisprofessori ja tutkimuksen pääkirjailija - ilmoitti JHU Hub -lehdistötiedotteessa, tämä oli erittäin odottamaton löytö. "Tämä tähti on ehkä yksi kymmenestä miljoonasta", hän sanoi. "Se kertoo meille jotain erittäin tärkeää tähtiä ensimmäisissä sukupolvissa."
Vaikka tähtitieteilijät ovat aiemmin löytäneet 30 muinaista ultrametallihuonoa tähteä, jokaisella niistä oli likimääräinen Auringon massa. Tähti Schlaufman ja hänen ryhmänsä havaitsivat kuitenkin olevan vain 14% Auringon massasta (tehden siitä M-tyypin punaisen kääpiön). Lisäksi kaikilla galaksissamme aiemmin löydetyillä erittäin alhaisen metallisuuden tähdillä oli kiertoratoja, jotka yleensä veivät ne kauas galaktisen tason.
Tämä äskettäin löydetty tähtijärjestelmä kiertää galaksiamme ympyrän kiertoradalla (kuten aurinkomme), joka pitää sen suhteellisen lähellä tasoa. Tämä löytö haastaa useita tähtitieteellisiä yleissopimuksia ja avaa myös joitain erittäin mielenkiintoisia mahdollisuuksia tähtitieteilijöille.
Esimerkiksi, tähtitieteilijät ovat jo pitkään teoreettiset, että varhaisimmat suuret räjähdyksen jälkeen muodostuvat tähdet (tunnetaan nimellä Population III-tähdet) olisivat koosuneet kokonaan alkeisimmista elementeistä - ts. Vedystä, heliumista ja pienistä määristä litiumia. Nämä tähdet tuottivat sitten ytimessään raskaampia elementtejä, jotka vapautettiin maailmankaikkeuteen elinajansa lopussa ja räjähti supernoovina.
Seuraava muodostettava tähtien sukupolvi koostui pääasiassa samoista peruselementeistä, mutta sisällytti meikkiinsä myös näiden edellisen sukupolven tähtien raskaampien elementtien pilvet. Nämä tähdet loivat enemmän raskaita elementtejä, jotka sitten vapautuivat eliniänsä lopussa, lisäämällä asteittain tähdet metallisuutta maailmankaikkeudessa jokaisen seuraavan sukupolven ajan.
Lyhyesti sanottuna, tähtitieteilijät uskoivat vasta 1990-luvun lopulla, että kaikki varhaisimmat tähdet (jotka olisivat olleet massiivisia ja lyhytaikaisia) ovat pitkään kuollut. Viime vuosikymmeninä on suoritettu tähtitieteellisiä simulaatioita, jotka ovat osoittaneet, että pienimmän massan tähdet varhaisimmasta sukupolvesta voisivat edelleen olla olemassa. Toisin kuin jättiläinen tähti, pienimassan kääpiöt (kuten punaiset kääpiöt) voivat elää jopa biljoonien vuosien ajan.
Tämän uuden ultrametallihuono tähden löytäminen ei vain vahvista tätä mahdollisuutta, mutta se osoittaa, että galaksissamme voisi olla paljon enemmän tähtiä, joilla on erittäin alhaiset massat ja erittäin alhainen metallisuus - mikä voi tosiasiassa olla osa maailmankaikkeuden ensimmäisistä tähtiistä . Kuten Schlaufman ilmoitti:
”Jos päätelmämme ovat oikeat, niin voi esiintyä pienmassoisia tähtiä, joilla on koostumus yksinomaan Ison räjähdyksen seurauksena. Vaikka emme ole vielä löytäneet tällaista esinettä galaksissamme, se voi olla olemassa. ”
Jos totta, tämä voisi antaa tähtitieteilijöiden tutkia, millaiset olosuhteet olivat vähän ennen isoa iskua ja ennen pimeiden aikojen loppua. Tämä ajanjakso, joka kesti noin miljardiin vuoteen Ison räjähdyksen jälkeen, on myös silloin, kun varhaisimmat tähdet ja galaksit alkoivat muodostua, mutta on silti saavuttamattomimmille kaukoputkillemme. Mutta tähdet selviävät tästä kosmisen evoluution hyvin varhaisesta jaksosta, joten tähtitieteilijöillä voi vihdoin olla ikkuna tähän salaperäiseen aikakauteen.
Nauti tästä videosta, joka kuvaa 2MASS J18082002–5104378 B: n kiertorataa Linnunradan ympäri, JHU: n suosituksella:
