A estrela insignificante podia ser espécime do universo adiantado

Um sol de baixa massa com poucos elementos mais pesados ​​que o hélio oferece esperança de que a galáxia possa conter sobreviventes da primeira geração de estrelas. 

O sistema binário de 13,5 bilhões de anos 2MASS J18082002–5104378 está no plano da galáxia com a caixa amarela nesta figura. Y. Beletsky (ESO) / 2MASS / Pesquisa Digital do Cé

As primeiras estrelas a iluminar o universo - também conhecidas como estrelas da População III - são amplamente consideradas como gigantes, centenas de vezes mais pesadas do que o Sol. Mas uma estrela insignificante recentemente descoberta em nossa galáxia pode ser um espécime antigo que mostra como a primeira geração estelar poderia ter contido alguns veados que ainda vivem entre nós hoje.

A estrela em questão, estimada em cerca de 13,5 bilhões de anos, contém muito poucos elementos mais pesados ​​que o hélio, um sinal de que nasceu durante uma época muito mais primitiva antes de outras estrelas chegarem a forjar átomos como carbono, oxigênio e ferro. e vomitando-os no espaço. Isso não é uma surpresa terrível, os astrônomos sabem de algumas dúzias de estrelas que têm abundância semelhante de elementos .

Mas duas coisas fazem esta estrela se destacar. É apenas 14% mais massivo que o Sol, mal pesado o suficiente para incendiar a fusão de hidrogênio em seu núcleo e se chamar uma estrela. E é a metade mais fina de um sistema estelar binário, que dá uma pista sobre como se formou.

Kevin Schlaufman (Johns Hopkins University) e colegas publicaram sua descoberta no 10 de novembro  Astrophysical Journal .

A melhor explicação para a origem da estrela, diz Schlaufman, é que ela se formou a partir de um aglomerado de gás em um disco que antes girava em torno do mais massivo da dupla, um processo conhecido como fragmentação de disco . E se isso pode acontecer para estrelas tão imaculadas quanto essas duas, ele argumenta, então também deve ser possível que estrelas com massas mais semelhantes ao Sol se formem e sobrevivam em discos em torno de algumas estrelas gigantescas da População III também.

Localizado a cerca de 2.000 anos-luz de distância na constelação do sul Ara, este sistema, designado 2MASS J18082002-5104378, foi descoberto em 2016. Pesquisadores observaram então sua aparente baixa abundância de metais , o jargão do astrônomo para qualquer elemento que não seja hidrogênio ou hélio.

Schlaufman e seus colegas observaram de perto e descobriram que a estrela era na verdade duas estrelas orbitando uma a outra a cada 35 dias. A espectroscopia forneceu as velocidades orbitais das estrelas, que por sua vez revelaram que suas massas eram 0,14 e 0,76 massas solares. Os dados também mostraram que a quantidade de ferro comparada ao hidrogênio nas atmosferas das estrelas - uma medida comum da abundância de metal de uma estrela, ou metalicidade - é cerca de um décimo do milésimo do Sol.

“Isso é interessante porque diz que estrelas de muito baixa massa podem se formar mesmo com essas metaisidades muito baixas”, diz Elisabetta Caffau (Observatório de Paris, França), que não esteve envolvida nesta pesquisa, mas descobriu sua própria baixa massa. estrela -metallicity em 2011. “Embora existam reivindicações teóricas que abaixo algumas metalicidade crítica há estrelas de baixa massa podem ser formados, outras teorias afirmam que, mesmo para o gás que é totalmente desprovido de metais, estrelas de baixa massa pode formar através da fragmentação da nuvens em colapso. ”

Estrelas se formam a partir de nuvens de gás em colapso. Os metais ajudam nesse processo fornecendo um meio eficiente de resfriar o gás. Quanto mais frio o gás fica, menor ele pode amassar. É por isso que supõe-se que as estrelas da População III tenham sido todas gigantes. Sem metais, o gás não poderia se espremer em esferas relativamente pequenas.

"Se você tem uma fragmentação eficiente, isso aumenta a chance de você criar uma estrela de massa solar", diz o coautor do estudo, Schlaufman. E, ao contrário das gigantescas estrelas da População III, que podem ter vivido apenas um milhão de anos e explodido há muito tempo, estrelas de primeira geração de baixa massa poderiam ter sobrevivido até hoje.

“Essa é a razão pela qual devemos continuar procurando por estrelas de baixa massa da População III na Galáxia”, diz Schlaufman. "Não devemos nos desesperar, há boas razões para pensar que eles ainda estão lá."

Fonte: Skyandtelescope.com