«Если мы правильно понимаем, могут существовать звезды с низкой массой, имеющие состав эксклюзивно из Большого Взрыва», говорит астрофизик Кевин Шлауфман из Университета Джона Хопкинса. «Хотя мы не нашли такого объекта в нашей галактике, он может существовать». На днях стало известно, что астрономы обнаружили одну из древнейших звезд во Вселенной, тело которой почти целиком состоит из материалов, извергнутых в процессе Большого Взрыва.

Открытие этой звезды возрастом почти 13,5 миллиарда лет означает, что могут существовать и другие звезды с низкой массой и низким содержанием металлов, реликты Большого Взрыва — возможно, самые первые звезды во Вселенной были именно такими.

Недавно обнаруженная звезда весьма необычна, поскольку в отличие от других звезд с крайне низким содержанием металла, эта входит в часть «тонкого диска» Млечного Пути — части нашей галактики, в которой находится и наше Солнце. И поскольку эта звезда настолько старая, ученые полагают, что наши галактические соседи могут быть по крайней мере на 3 миллиарда старше, чем считалось ранее. Выводы ученых были опубликованы в The Astrophysical Journal.

Звезда — дитя Большого Взрыва

«Эта звезда, возможно, одна из 10 миллионов», сказал ведущий автор работы Шлауфман, доцент кафедры физики и астрономии Университета Джона Хопкинса. «Это сообщает нам кое-что очень важное о первых поколениях звезд».

Первые звезды Вселенной после Большого Взрыва состояли целиком из таких элементов, как водород, гелий и немного лития. Затем эти звезды произвели элементы тяжелее гелия в своих ядрах и наполнили ими вселенную, взорвавшись в виде сверхновых.

Следующее поколение звезд сформировалось из облаков материала, усеянных этими металлами, и включило их в свой состав. Содержание металлов, или металличность, в звездах вселенной увеличивалось с повторением цикла рождения и смерти звезд.

Чрезвычайно низкая металличность у недавно обнаруженной звезды указывает на то, что в космическом генеалогическом древе может быть всего лишь одно поколение, отделяющее нас от Большого Взрыва. По сути, это новый рекордсмен среди звезд с наименьшим содержанием тяжелых металлов — в ней их столько, сколько же и в планете Меркурий. Для сравнения, наше Солнце прошло через тысячи поколений в этом древе и имеет содержание тяжелых металлов, равное содержанию четырнадцати Юпитеров.

Астрономы обнаружили около 30 древних «ультрабедных металлом» звезд с приблизительной массой Солнца. Звезда, обнаруженная Шлауфманом и его командой, имеет массу всего в 14% солнечной.

Эта звезда является частью системы из двух звезд, вращающихся вокруг общего центра. Астрономы обнаружили эту крошечную, почти невидимую «второстепенную» звезду после того, как другая группа астрономов обнаружила более яркую «главную» звезду. Та команда измеряла состав главной звезды, изучая оптический спектр ее света в высоком разрешении. Наличие или отсутствие темных полос в спектре звезды может выявить элементы, которые в ней содержатся, такие как углерод, кислород, водород, железо и все остальное. В данном случае звезда обладала чрезвычайно низкой металличностью. Перед этим астрономы также выявили необычное поведение этой звездной системы, которое указывает на присутствие нейтронной звезды или черной дыры. Шлауфман и его команда опровергли это, но в процессе этого обнаружили и крошечного компаньона яркой звезды.

Существование небольшого компаньона оказалось большим открытием. Команда Шлауфмана смогла вывести его массу, изучая легкое «покачивание» звезды, обусловленное гравитационным притяжением младшей звезды.

Еще с 1990-х годов ученые стали полагать, что на самых ранних этапах существования Вселенной могли формироваться только массивные звезды — и их никак нельзя было наблюдать, потому что они быстро сжигали свое топливо и умирали.

Но по мере того, как астрономические симуляции становились все более изощренными, стало понятно, что в определенных ситуациях звезда из этого периода времени с особенно низкой массой все еще может существовать, даже спустя более 13 миллиардов лет с момента Большого Взрыва. В отличие от огромных звезд, маломассивные звезды могут жить в течение очень долгого времени. Полагают, что красные карликовые звезды могут жить триллионы лет.