Астрономам впервые удалось однозначно идентифицировать звезду второго поколения за пределами Млечного Пути. Эта звезда, получившая название PicII-503, находится на окраине карликовой галактики Pictor II, расположенной в созвездии Живописца. Возраст этой галактики превышает десять миллиардов лет, а сама звезда содержит меньше железа, чем любое другое небесное тело, когда-либо изученное за пределами нашей Галактики.

Первые звезды Вселенной формировались из водорода и гелия. В их недрах в ходе термоядерных реакций синтезировались более тяжелые элементы — углерод, железо и другие. Взрываясь, эти звезды разбрасывали обогащенный газ, из которого позже возникло второе поколение светил. PicII-503 – как раз такая звезда-капсула, сохранившая уникальный химический состав.

Открытие сделали с помощью камеры DECam на 4-метровом телескопе имени Виктора Бланко в Чили. Специализированный фильтр, чувствительный к линиям поглощения кальция, позволил оценить содержание металлов у тысяч звезд. PicII-503 привлекла внимание астрономов экстремально низким содержанием железа — самым низким, когда-либо зафиксированным за пределами Млечного Пути. Для детального анализа астрономы использовали телескопы Magellan и Очень большой телескоп ESO.

Данные показали: соотношение углерода к железу у PicII-503 более чем в 1500 раз превышает аналогичный показатель у Солнца. Звезды с таким дисбалансом – высоким содержанием углерода и крайне низким содержанием железа – давно известны в гало Млечного Пути, но их происхождение оставалось неясным. Теперь ученые получили подтверждение, что такие объекты, вероятно, формировались в небольших карликовых галактиках, которые со временем сливались с нашей Галактикой.

Избыток углерода указывает на конкретный сценарий: сверхновые, обогатившие межзвездную среду, были низкоэнергетическими. При мощных взрывах тяжелые элементы, включая железо, покинули бы небольшую галактику Pictor II. Низкоэнергетические взрывы, напротив, удержали железо в остатке, а углерод из внешних слоев звезды выбросили в пространство.

Ведущий автор исследования Анируд Чити из Стэнфорда назвал открытие фундаментальным: ученые впервые напрямую наблюдали результат начального образования элементов в первобытной галактике.

^{* все иллюстрации NSF NOIRLab}