J0815+4729 là một ngôi sao rất nghèo sắt và quá thừa carbon. Điều đó gợi ý rằng nó là một trong những sao già nhất từng được phát hiện trong thiên hà Milky Way.
Trong một nghiên cứu mới đã đăng trên Astrophysical Journal Letters, một nhóm các nhà khoa học Tây Ban Nha đã công bố việc khám phá ra một trong những ngôi sao đầu tiên hình thành trong Milky Way. Ngôi sao này nằm cách chúng ta khoảng 7.500 năm ánh sáng trong khu vực quầng thiên hà của Milky Way. Nó ra đời chỉ sau Big Bang khoảng 300 triệu năm, tức là khoảng 13,5 tỷ năm trước.
"Chúng ta chỉ biết tới rất ít - đếm trên đầu ngón tay - sao loại này trong quầng thiên hà, nơi mà những sao già nhất và nghèo kim loại nhất của thiên hà có thể được tìm thấy," tác giả chính của nghiên cứu là David Aguado ở Viện nghiên cứu Thiên văn học Canary (IAC) cho biết.
Ngôi sao già cổ xưa này có khối lượng chỉ khoảng 70% khối lượng của Mặt Trời, đã được phát hiện qua phân tích dữ liệu của khảo sát Sloan (SDSS) - một dự án khảo sát lớn đã thu thập nhiều hình ảnh nhiều màu sắc chụp sâu vào phạm vi khoảng 1/3 bầu trời, cùng với quang phổ của hơn ba triệu thiên thể trong đó. Các nhà nghiên cứu chú ý tới J0815+4729 bởi sự nghèo kim loại của nó (trong thiên văn học, trừ hydro và heli thì mọi nguyên tố đều là kim loại).
Sau khi xác định được tính nghèo kim loại của J0815+4729, các nhà nghiên cứu đã phân tích đặc tính lý hóa của nó bằng cách phân tách từng phần ánh sáng thu được của nó. Nhóm nghiên cứu thu thập dữ liệu quang phổ từ máy quang phổ ISIS trên kính thiên văn không gian Herschel và máy quang phổ OSIRIS trên kính thiên văn lớn Canary (GTC) - cả hai đều đặt ở La Palma Tây Ban Nha.
Dựa trên quang phổ có được, nhóm nghiên cứu xác định rằng J0815+4729 có lượng calci và sắt chỉ bằng khoảng 1 phần triệu của Mặt Trời. Điều này rất quan trọng bởi chỉ có những thế hệ sao đầu tiên là có lượng kim loại nghèo đến thế. Các sao ở thế hệ sau như Mặt Trời ra đời từ vật chất để lại từ các thế hệ sao trước và vì thế chúng có nhiều kim loại đã được sản sinh ra từ cái chết của các sao trước.
Mặc dù J0815+4729 rất nghèo calci và sắt, các nhà nghiên cứu đã ngạc nhiên khi thấy rằng nó có chứa một lượng lớn carbon, nhiều hơn Mặt Trời khoảng 15%. Mặc dù điều này có vẻ vô lý, nhưng một nghiên cứu trước đây đã gợi ý rằng các sao khối lượng thấp và đặc biệt nghèo kim loại có xu hướng phát triển mạnh lượng carbon bằng cách bồi tụ chúng từ vật chất của các supernova nghèo kim loại ở thế hệ đầu tiên - vốn là những sao có thời gian sống rất ngắn.
Vì J0815+4729 quá nghèo kim loại nhưng đồng thời lại giàu carbon, các nhà nghiên cứu tin chắc rằng ngôi sao này đã hình thành từ rất rất lâu trước đây, khi mà Milky Way chỉ vừa hình thành - khoảng 13,5 tỷ năm trước.
"Lý thuyết dự đoán rằng những sao như thế này có thể hình thành ngay sau những supernova đầu tiên - những vụ nổ có tiền thân là những sao nặng đầu tiên trong thiên hà, khoảng 300 triệu năm sau Big Bang," đồng tác giả Jonay González Hernández ở IAC cho biết.
Mặc dù các nhà nghiên cứu đã cho thấy J0815+4729 một trong những sao nghèo kim loại nhất từng biết, họ vẫn đang dự định thu thập thêm quang phổ phân giải cao của ngôi sao này để xác định thành phần của các nguyên tố khác. Qua đó, các nhà nghiên cứu hướng tới việc xác định "những hạn chế cơ bản mới về những giai đoạn sớm của vũ trụ, sự hình thành các sao đầu tiên và tính chất của các supernova đầu tiên."
Bryan
Theo Astronomy
