Secondo i moderni modelli cosmologici, l'Universo iniziò in un evento cataclisma noto come il Big Bang. Ciò avvenne circa 13,8 miliardi di anni fa, e fu seguito da un periodo di espansione e raffreddamento. Durante quel periodo, i primi atomi di idrogeno si formarono quando i protoni e gli elettroni si unirono e nacquero le forze fondamentali della fisica. Quindi, circa 100 milioni di anni dopo il Big Bang, che iniziarono a formarsi le prime stelle e galassie.
La formazione delle prime stelle fu anche ciò che consentì la creazione di elementi più pesanti, e quindi la formazione di pianeti e di tutta la vita come la conosciamo. Tuttavia, fino ad ora, come e quando questo processo ha avuto luogo è stato in gran parte teorico poiché gli astronomi non sapevano dove si trovavano le stelle più antiche della nostra galassia. Ma grazie a un nuovo studio di un team di astronomi spagnoli, potremmo aver appena trovato la stella più antica della Via Lattea!
Lo studio, intitolato "J0815 + 4729: una stella nana chimicamente primitiva nell'Halo galattico osservato con Gran Telescopio Canarias", è apparso di recente in The Astrophysical Journal Letters. Guidato da David S. Aguado dell'Instituto de Astrofisica de Canarias (IAC), il team comprendeva membri dell'Università di La Laguna e del Consiglio Nazionale delle Ricerche spagnolo (CSIC).
Questa stella si trova a circa 7.500 anni luce dal Sole, ed è stata trovata nell'aureola della Via Lattea lungo la linea di vista verso la costellazione della Lince. Conosciuta come J0815 + 4729, questa stella è ancora nella sua sequenza principale e ha una massa bassa (circa 0,7 masse solari), anche se il team di ricerca stima che abbia una temperatura superficiale che è di circa 400 gradi più calda - 6.215 K (5942 ° C; 10.727 ° F) rispetto a 5778 K (5505 ° C; 9940 ° F).
Per motivi di studio, il team era alla ricerca di una stella che mostrasse segni di essere povera di metalli, il che indicherebbe che è stata nella sua sequenza principale per molto tempo. Il team ha prima selezionato J0815 + 4729 dal sondaggio spettroscopico di oscillazione barionica Sloan Digital Sky Survey-III (SDSS-III / BOSS) e quindi ha condotto indagini spettroscopiche di follow-up per determinare la sua composizione (e quindi la sua età).
Ciò è stato fatto utilizzando lo spettrografo a dispersione intermedia e il sistema di imaging (ISIS) presso il William Herschel Telescope (WHT) e il sistema ottico per imaging e spettroscopia integrata a bassa risoluzione intermedia (OSIRIS) presso il Gran Telescopio de Canarias (GTC), entrambi che si trovano presso l'Osservatorio del Roque de los Muchachos sull'isola di La Palma.
Coerentemente con quanto previsto dalla teoria moderna, la stella è stata trovata nell'aureola Galattica, la componente estesa della nostra galassia che si estende oltre il disco galattico (la porzione visibile). È in questa regione che si ritiene che le stelle più antiche e più povere di metalli si trovino nelle galassie, quindi il motivo per cui il team era sicuro che una stella risalente al primo universo sarebbe stata trovata qui.
Come ha spiegato Jonay González Hernández, professore dell'Università di La Laguna, membro della IAC e coautore del documento, in un comunicato stampa della IAC:
“La teoria prevede che queste stelle potrebbero usare il materiale delle prime supernovae, i cui progenitori furono le prime massicce stelle della galassia, circa 300 milioni di anni dopo il Big Bang. Nonostante la sua età e la sua distanza da noi, possiamo ancora osservarlo. "
Gli spettri ottenuti da entrambi gli strumenti ISIS e OSIRIS hanno confermato che la stella era povera di metalli, indicando che J0815 + 4729 ha solo un milionesimo del calcio e del ferro che il Sole contiene. Inoltre, il team ha anche notato che la stella ha un contenuto di carbonio più elevato rispetto al nostro Sole, rappresentando quasi il 15% percento della sua abbondanza solare (ovvero l'abbondanza relativa dei suoi elementi).
In breve, J0815 + 4729 potrebbe essere la stella più povera di ferro e ricca di carbonio attualmente conosciuta dagli astronomi. Inoltre, trovarlo è stato piuttosto difficile poiché la stella ha una luminosità debole ed è stata sepolta in una quantità enorme di dati di archivio SDSS / BOSS. Come Carlos Allende Prieto, un altro ricercatore della IAC e un coautore del documento, ha indicato:
“Questa stella è stata nascosta nel database del progetto BOSS, tra un milione di spettri stellari che abbiamo analizzato, richiedendo un notevole sforzo osservativo e computazionale. Richiede spettroscopia ad alta risoluzione su grandi telescopi per rilevare gli elementi chimici nella stella, il che può aiutarci a comprendere le prime supernovae e i loro progenitori. "
Nel prossimo futuro, il team prevede che gli spettrografi di prossima generazione potrebbero consentire ulteriori ricerche che rivelerebbero di più sulle abbondanze chimiche della stella. Tali strumenti includono lo spettrografo HORS ad alta risoluzione, che è attualmente in fase di prova sul Gran Telescopio Canarias (GTC).
"Rilevare il litio ci fornisce informazioni cruciali relative alla nucleosintesi del Big Bang", ha affermato Rafael Rebolo, direttore dell'IAC e coautore del documento. "Stiamo lavorando su uno spettrografo ad alta risoluzione e ampio spettro spettrale al fine di misurare la composizione chimica dettagliata delle stelle con proprietà uniche come J0815 + 4719".
Questi studi futuri saranno sicuramente un vantaggio per astronomi e cosmologi. Oltre a essere un'opportunità per studiare le stelle che si sono formate quando l'Universo era ancora agli inizi, potevano fornire una nuova visione delle prime fasi dell'universo, della formazione delle prime stelle e delle proprietà delle prime supernovae. In altre parole, ci farebbero un passo avanti per sapere come l'Universo come lo conosciamo si è formato e si è evoluto.
