Astronomen hebben gevonden wat een van de oudste sterren van het universum zou kunnen zijn, een lichaam dat bijna volledig is gemaakt van materialen die uit de oerknal zijn gespuwd.

De ontdekking van deze ongeveer 13,5 miljard jaar oude kleine ster betekent dat er waarschijnlijk meer sterren zijn met een zeer lage massa en een zeer laag metaalgehalte - misschien zelfs enkele van de allereerste sterren in het universum.

De ster is ongebruikelijk omdat, in tegenstelling tot andere sterren met een zeer laag metaalgehalte, het maakt deel uit van de "dunne schijf" van de Melkweg - het deel van de melkweg waarin onze eigen zon zich bevindt.

En omdat deze ster zo oud is, onderzoekers zeggen dat het mogelijk is dat onze galactische omgeving minstens 3 miljard jaar ouder is dan eerder werd gedacht. De bevindingen zijn gepubliceerd in Het astrofysische tijdschrift .

"Deze ster is misschien één op de 10 miljoen, " zei hoofdauteur Kevin Schlaufman, een assistent-professor natuurkunde en astronomie aan de Johns Hopkins University. "Het vertelt ons iets heel belangrijks over de eerste generaties sterren."

De eerste sterren van het universum na de oerknal zouden volledig uit elementen als waterstof hebben bestaan, helium, en kleine hoeveelheden lithium. Die sterren produceerden vervolgens elementen die zwaarder waren dan helium in hun kernen en bezaaiden daarmee het universum toen ze als supernova's explodeerden.

De volgende generatie sterren gevormd uit wolken van materiaal doorspekt met die metalen, door ze in hun make-up op te nemen. Het metaalgehalte, of metalliciteit, van sterren in het heelal nam toe naarmate de cyclus van stergeboorte en dood voortduurde.

De extreem lage metalliciteit van de nieuw ontdekte ster geeft aan dat, in een kosmische stamboom, het kan maar één generatie verwijderd zijn van de oerknal. Inderdaad, het is de nieuwe recordhouder voor de ster met het kleinste complement van zware elementen - het heeft ongeveer hetzelfde gehalte aan zware elementen als de planeet Mercurius. In tegenstelling tot, onze zon is duizenden generaties verder in die lijn en heeft een gehalte aan zware elementen gelijk aan 14 Jupiters.

Astronomen hebben ongeveer 30 oude "ultra-metaalarme" sterren gevonden met de geschatte massa van de zon. De ster die Schlaufman en zijn team vonden, echter, is slechts 14 procent van de massa van de zon.

De ster maakt deel uit van een tweesterrenstelsel dat rond een gemeenschappelijk punt draait. Het team vond de kleine, bijna onzichtbaar zwakke "secundaire" ster nadat een andere groep astronomen de veel helderdere "primaire" ster had ontdekt. Dat team mat de samenstelling van de primaire door een optisch spectrum van het licht met hoge resolutie te bestuderen. De aan- of afwezigheid van donkere lijnen in het spectrum van een ster kan de elementen identificeren die hij bevat, zoals koolstof, zuurstof, waterstof, ijzer, en meer. In dit geval, de ster had een extreem lage metalliciteit. Die astronomen identificeerden ook ongewoon gedrag in het sterrenstelsel dat de aanwezigheid van een neutronenster of een zwart gat impliceerde. Schlaufman en zijn team vonden dat onjuist, maar daarbij ze ontdekten de veel kleinere metgezel van de zichtbare ster.

Het bestaan ​​van de kleinere begeleidende ster bleek de grote ontdekking te zijn. Het team van Schlaufman was in staat om zijn massa af te leiden door het lichte "wiebelen" van de primaire ster te bestuderen terwijl de zwaartekracht van de kleine ster eraan trok.

Pas eind jaren negentig, onderzoekers geloofden dat alleen massieve sterren zich in de vroegste stadia van het universum konden hebben gevormd - en dat ze nooit konden worden waargenomen omdat ze door hun brandstof heen branden en zo snel sterven.

Maar naarmate astronomische simulaties geavanceerder werden, ze begonnen erop te wijzen dat in bepaalde situaties, een ster uit deze periode met een bijzonder lage massa zou nog steeds kunnen bestaan, zelfs meer dan 13 miljard jaar sinds de oerknal. In tegenstelling tot grote sterren, die met een lage massa kunnen buitengewoon lang leven. Rode dwergsterren, bijvoorbeeld, met een fractie van de massa van de zon, worden verondersteld te leven tot biljoenen jaren.

De ontdekking van deze nieuwe ultra-metaalarme ster, genaamd 2MASS J18082002-5104378 B, opent de mogelijkheid om nog oudere sterren te observeren.

"Als onze gevolgtrekking juist is, dan kunnen er lichte sterren bestaan ​​die een samenstelling hebben die uitsluitend het resultaat van de oerknal is, zei Schlaufman, die ook verbonden is aan het Institute for Data Intensive Engineering and Science van de universiteit. "Ook al hebben we zo'n object nog niet gevonden in onze melkweg, het kan bestaan."