Uma estrela gigante vermelha a 16.000 anos-luz de distância parece ser um verdadeiro membro da segunda geração de estrelas do universo.

De acordo com a análise de abundância química, parece que contém elementos que foram produzidos na vida e na morte de apenas uma estrela da primeira geração. Portanto, com sua ajuda, podemos encontrar até mesmo a primeira geração de estrelas que já nasceu – nenhuma das quais ainda foi descoberta.

Além disso, os pesquisadores realizaram suas análises usando fotometria, uma técnica que mede a intensidade da luz e, portanto, oferece uma nova maneira de encontrar esses objetos antigos.

“Nós relatamos a descoberta de SPLUS J210428.01−004934.2 (doravante referido como SPLUS J2104−0049), uma estrela extremamente pobre selecionada de sua banda estreita S-PLUS e confirmada por espectroscopia de média e alta resolução” Os pesquisadores escreveram em seu artigo.

“Essas observações de prova de conceito são parte de um esforço contínuo para confirmar filtros espectrofotometricamente baixos de metal identificados por fotometria de banda estreita.”

Embora sintamos que temos um bom entendimento de como o universo cresceu a partir de a grande explosão Para a glória repleta de estrelas que conhecemos e amamos hoje, as primeiras estrelas cujas luzes cintilam na escuridão primordial, conhecidas como estrelas da População III, permanecem um mistério.

Os processos atuais de formação de estrelas nos dão algumas pistas sobre como essas estrelas primitivas se mantinham juntas, mas até que as encontremos, basearemos nosso entendimento em informações incompletas.

Um dos rastros da migalha de pão é a População 2 estrelas – as próximas gerações após a População III. Destas, a geração que segue imediatamente a terceira população é talvez a mais excitante, visto que são a mais próxima em composição à terceira população.

Podemos identificá-los por sua baixíssima abundância de elementos como carbono, ferro, oxigênio, magnésio e lítio, que são detectados pela análise do espectro de luz emitido pela estrela, que contém as impressões digitais químicas dos elementos nela.

Isso porque, antes do aparecimento das estrelas, não havia elementos pesados ​​- o universo era uma espécie de sopa turva de hidrogênio e hélio. Quando as primeiras estrelas se formaram, isso era o que eles deveriam ter feito com elas também – por meio do processo de fusão termonuclear em seus núcleos, os elementos mais pesados ​​foram formados.

Primeiro, o hidrogênio é incorporado ao hélio, depois o hélio ao carbono e assim por diante até o ferro, dependendo da massa da estrela (os menores não têm energia suficiente para fundir o hélio em carbono, terminando sua vida quando chegam a este ponto ) Mesmo as estrelas maiores não têm energia suficiente para derreter o ferro. Quando seu núcleo é inteiramente de ferro, ele se transforma em uma supernova.

Essas enormes explosões cósmicas jogam todo esse magma no espaço próximo. Além disso, as explosões são muito energéticas, geram uma série de reações nucleares que formam elementos mais pesados, como ouro, prata, tório e urânio. Pequenas estrelas se formam a partir de nuvens que contêm esses materiais e têm um conteúdo mineral mais alto do que as estrelas anteriores.

As estrelas de hoje – os primeiros habitantes – têm o maior conteúdo mineral. (Isso significa que, em última análise, nenhuma nova estrela será capaz de se formar, como O suprimento de hidrogênio no universo é finito Tempos felizes.) E estrelas nascidas quando o universo era muito jovem têm um conteúdo mineral muito baixo, com as primeiras estrelas conhecidas como estrelas super-pobres ou estrelas UMP.

Estas são UMPs estrelas II reais, ricas em material retirado de apenas uma supernova populacional.

Usando uma varredura chamada S-PLUS, uma equipe de astrônomos liderada pelo NOIRLab da National Science Foundation identificou SPLUS J210428-004934, e embora não tenha o menor grau metálico que descobrimos até agora (esta honra pertence a SMS J0313-6708), Tem um mineral estelar intermediário UMP.

Ele também tem a menor abundância de carbono que os astrônomos já viram em uma estrela super-pobre em minerais. Os pesquisadores disseram que isso pode nos dar uma nova limitação importante para a evolução estelar e modelos de progenitores para metais muito baixos.

Para ver como uma estrela pode se formar, eles realizaram modelagem teórica. Eles descobriram que a abundância química observada em SPLUS J210428-004934, incluindo baixo carbono e a abundância mais natural de estrelas UMP para outros elementos, poderia ser melhor reproduzida por uma supernova de alta energia de uma única estrela III estrela 29,5 vezes a massa do Sol.

No entanto, a modelagem de ajustes mais próximos ainda não conseguiu produzir silício suficiente para duplicar exatamente o SPLUS J210428-004934. E eles recomendam a busca por estrelas mais antigas com propriedades químicas semelhantes para tentar resolver essa estranha contradição.

“As estrelas UMP adicionais identificadas pela fotometria S-PLUS irão melhorar muito a nossa compreensão das estrelas Pop III e permitir a possibilidade de encontrar uma estrela de baixa massa, sem metal, que ainda vive em nossa galáxia hoje,” Pesquisadores escreveram.

Seu artigo foi publicado em The Astrophysical Journal Letters.

By Dinis Vicente

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