เมื่อใดก็ตามที่เราได้ยินเกี่ยวกับดวงดาวที่ค้นพบซึ่งก่อตัวขึ้นหลังจากพวกมันอยู่ไกลมาก สุดขอบจักรวาลที่มองเห็นได้ แต่ตอนนี้ นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบสิ่งใหม่ ดาวฤกษ์ที่มีอายุประมาณ 13.5 พันล้านปี ที่นี่ในกาแลคซีทางช้างเผือกของเราเอง
เรียกว่า 2MASS J18082002–5104378 B และอาจเป็นดาวฤกษ์ที่เก่าแก่ที่สุดดวงหนึ่งในจักรวาล
ปืนรมควันมีส่วนประกอบเป็นโลหะ ในเอกภพยุคแรกเริ่มไม่มีโลหะ พวกมันถูกสร้างขึ้นในหัวใจของดวงดาวรุ่นแรก ๆ ซึ่งพ่นพวกมันออกไปสู่อวกาศเมื่อพวกมันตายอย่างยุ่งเหยิงอย่างรุนแรง
จากนั้นวัสดุนี้จึงถูกผสมเข้าด้วยกันเพื่อก่อตัวดาวดวงใหม่ โดยแต่ละรุ่นต่อๆ มาจะมีโลหะมากขึ้นเรื่อยๆ ยิ่งดาวอายุน้อย ปริมาณโลหะหรือความเป็นโลหะก็จะมากขึ้นตามไปด้วย (คาดว่าดวงอาทิตย์น่าจะมาจากบิ๊กแบงประมาณ 100 รุ่น)
2MASS J18082002–5104378 B มีค่าความเป็นโลหะต่ำที่สุดในบรรดาดาวฤกษ์ใดๆ ที่เคยค้นพบ - เพียงประมาณ 10 เปอร์เซ็นต์ของความเป็นโลหะของโลก การค้นพบนี้อาจหมายความว่าจานดาวหนาแน่นในกาแลคซีของเรามีอายุมากกว่ามากประมาณการไว้ก่อนหน้านี้เมื่อประมาณ 8-10 พันล้านปี-
และมันมีขนาดเล็ก เพียงประมาณ 10 เปอร์เซ็นต์ของมวลดวงอาทิตย์ ซึ่งอยู่ตรงขอบของขีดจำกัดล่างสำหรับการเผาไหม้ไฮโดรเจน
“เราไม่เคยค้นพบดาวฤกษ์ที่มีมวลต่ำขนาดนี้และประกอบด้วยโลหะเพียงไม่กี่กรัม” แอนดรูว์ เคซีย์ นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยโมนาชในออสเตรเลียบอกกับ ScienceAlert
การค้นพบนี้บอกเราว่าดาวฤกษ์ดวงแรกๆ ในจักรวาลไม่จำเป็นต้องเป็นดาวฤกษ์มวลมากที่ตายไปนานแล้ว ดาวโบราณเหล่านี้อาจก่อตัวจากวัตถุจำนวนน้อยมาก ซึ่งหมายถึงวัตถุโบราณบางดวงจากหลังดาวฤกษ์ใหญ่ไม่นาน แบงยังคงมีอยู่จนทุกวันนี้ นั่นทำให้เรามีมุมมองใหม่เกี่ยวกับการกำเนิดดาวฤกษ์ในจักรวาลยุคแรกเริ่ม!"
ขนาดที่เล็กอย่างไม่น่าเชื่อของมันทำให้ 2MASS J18082002–5104378 B ไม่ถูกตรวจพบเป็นเวลานานถึงแม้จะอยู่ตรงนี้ในทางช้างเผือก แต่ก็สลัวอย่างไม่น่าเชื่อ
เหตุผลเดียวที่มันถูกพบก็คือเพราะมันมีสหายไบนารี่ เมื่อนักดาราศาสตร์กำลังศึกษาดาวดวงนี้ พวกเขาสังเกตเห็นการเคลื่อนที่เล็กน้อยของ 2MASS J18082002–5104378 B
การวิเคราะห์ทางสเปกโทรสโกปีอย่างใกล้ชิดเผยให้เห็นความเป็นโลหะที่ต่ำเป็นประวัติการณ์ และการวิเคราะห์วงโคจรของมันในทางช้างเผือกแผ่นดิสก์บาง- ระนาบการหมุนรอบดาวฤกษ์หนาแน่น - เผยว่ามีกำเนิดมาจากทางช้างเผือก
การมีอยู่ของมันท้าทายแนวความคิดที่ได้รับความนิยมว่าอะไร- พวกมันไม่ได้ใหญ่โตนัก อยู่ห่างไกล และน่าจะตายและหายไปนานแล้ว ซึ่งเป็นมุมมองที่นักวิทยาศาสตร์ในช่วงปลายทศวรรษ 1990
ตามการคำนวณแล้ว ดาวดวงเล็กๆ ดวงหนึ่งอาจมีอายุยืนยาวหลายล้านล้านปีได้
“ดาวฤกษ์มวลมาก 'มีชีวิตอยู่เร็วและตายตั้งแต่อายุน้อย' แต่ดาวฤกษ์มวลน้อยซึ่งเบากว่าดวงอาทิตย์ของเราถึง 20 เปอร์เซ็นต์ สามารถมีชีวิตอยู่ได้นาน 13 พันล้านปีอย่างง่ายดาย" เคซีย์กล่าว
ปัญหาคือนักดาราศาสตร์เชื่อมานานแล้วว่าดาวฤกษ์ดวงแรกในจักรวาลมีมวลมาก ดังนั้นจึงไม่มีดาวดวงใดที่จะมีชีวิตอยู่ได้จนถึงทุกวันนี้ การค้นพบนี้ช่วยเปลี่ยนแปลงทุกสิ่ง: มันแสดงให้เห็นว่าดาวฤกษ์โบราณอาจมีมวลต่ำมาก ซึ่งบอกเป็นนัยว่าดาวที่เก่าแก่ที่สุดบางดวงในจักรวาลอาจยังคงอยู่แถวนี้จนทุกวันนี้"
มีดาวปู่โบราณอีกสองสามดวงที่เดินไปรอบๆ ทางช้างเผือก เช่น ดาวยักษ์แดงพ.ศ. 1523-0901ออกไปในรัศมีกาแล็กซีหรือความลึกลับเมธูเสลาห์ สตาร์ซึ่งได้คำนวณอายุไว้แล้ว14.5 พันล้านปี(ซึ่งขัดแย้งกับอายุของจักรวาลแต่ไม่ได้บ้าไปเสียหมด-
แต่ในแง่ของขนาดที่เล็กและความเป็นโลหะต่ำ 2MASS J18082002–5104378 B เหนือกว่าพวกมันทั้งหมด องค์ประกอบของดาวฤกษ์นั้นอยู่ใกล้กับสสารที่อยู่เต็มจักรวาลหลังบิ๊กแบงมาก ก่อนที่จะถูกเปลี่ยนสภาพโดยดาวฤกษ์หลายชั่วอายุคน
และเนื่องจากมันเล็ก สลัว และมองเห็นได้ยาก จึงเป็นไปได้ที่จะมีดาวฤกษ์ไร้โลหะขนาดเล็กและจาง ๆ อยู่อีกมากมาย ดังที่เคซีย์กล่าวไว้ อัตราการค้นพบนั้น "ต่ำมาก" แต่การมีอยู่ของ 2MASS J18082002–5104378 B ถือเป็นเหตุผลทางทฤษฎีและการสังเกตที่ดีมากที่จะเชื่อว่ามีวัตถุอื่นอยู่ด้วย
“เราจำเป็นต้องค้นหาดาวฤกษ์โบราณแบบระบบนี้ต่อไป” เขากล่าว
ดาวเหล่านี้หายากมาก มันเหมือนกับการหาเข็มในกองหญ้าขนาดเอเคอร์ แต่ด้วยข้อมูลจำนวนมหาศาลจากกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินและในอวกาศ อนาคตจึงดูดี: เราใกล้ชิดมากขึ้นกว่าที่เคยในการทำความเข้าใจว่าดาวฤกษ์ก่อตัวอย่างไร ในจักรวาลยุคแรกเริ่ม”
งานวิจัยของทีมมีกำหนดตีพิมพ์ในวารสารดาราศาสตร์ฟิสิกส์และสามารถอ่านฉบับเต็มได้ในแหล่งข้อมูลก่อนพิมพ์อาร์เอ็กซ์-
หมายเหตุบรรณาธิการ(7 สิงหาคม 2019): บทความก่อนหน้านี้ระบุอย่างไม่ถูกต้องว่าดวงอาทิตย์ถูกลบออกจากบิ๊กแบง 100,000 รุ่น ในความเป็นจริง คาดว่าน่าจะมีประมาณ 100 รุ่น เราต้องขออภัยสำหรับข้อผิดพลาด และขณะนี้ได้แก้ไขแล้ว
