खगोलशास्त्रियांना प्राचीन विश्वातून दुर्लभ द्वितीय-पीढी तारा सापडला

सर्वात प्राचीन विश्वाची झलक

खगोलशास्त्रियांना एक अपवादात्मक दुर्लभ द्वितीय-पीढी तारा सापडला आहे जो विश्वाच्या सर्वात पहिल्या तारकीय पीढीच्या नंतर तयार झाला — आणि ज्याची रासायनिक रचना त्या प्राचीन तार्यांनी ब्रह्मांडाला भारी घटकांनी कसे समृद्ध केले याचा थेट पुरावा देते जे सर्व त्यानंतरचे रसायन शास्त्र शक्य केले. संशोधकांनी या शोधाचे वर्णन असे केले आहे की तो आपल्या विचारांच्या सीमेवर बसला आहे, जो त्याचे दुर्लभता आणि त्याला ओळखण्यासाठी आवश्यक असलेल्या परिशुद्धता दोन्ही प्रतिबिंबित करते.

तारा अत्यंत प्राशस्तिक लोह-अभावाने आहे — एक रासायनिक फिंगरप्रिंट जो त्याच्या निर्मितीला विश्वाच्या सर्वात प्राचीन काळात ठेवतो, जेव्हा लोह सारख्या भारी घटकांनी मुश्किलीने जमा होण्यास सुरुवात केली होती. लोह-अभाव हा मुख्य निदान आहे: लोह प्राथमिकपणे तारकीय अंतर्भागांमध्ये तयार होतो आणि supernova विस्फोटांद्वारे वितरित होतो. अशा अनेक विस्फोटांच्या आधी तयार झालेले तारे अत्यंत कमी लोह धारण करतात. एकाच Population III मूलतत्त्वापासून प्रक्रिया केलेल्या सामग्रीतून तयार झालेले तारे जवळजवळ अगोचर दुर्लभ आहेत.

पहिल्या तार्यांनी आणि त्यांनी मागे ठेवलेल्या गोष्टींनी

विश्वाचे पहिले तारे, जे Population III तारे म्हणून ओळखले जातात, असे मानले जाते की Big Bang नंतर साधारणतः 100 ते 400 दशलक्ष वर्षांनी हायड्रोजन आणि हीलियमच्या ढगांपासून तयार झाले — एकमात्र घटक जे त्यावेळी अस्तित्वात होते. हे तारे कदाचित मोठे होते, त्यांचे इंधन वेगाने जळत होते आणि शानदार supernovae मध्ये समाप्त होते ज्यांनी नव्यसंश्लेषित घटकांना सभोवतालच्या वायूमध्ये विखुरले.

ते विखुरले हुए सामग्री त्यानंतरच्या वायू ढगांमध्ये मिश्रित झाले आणि Population II तार्यांचा जन्म झाला — द्वितीय पीढी — जे त्यांच्या मूलतत्त्वांद्वारे उत्पादित धातू समाविष्ट केले. खगोलशास्त्रांमध्ये धातू हा कोणताही हीलियमपेक्षा जड घटक दर्शवितो, आणि या जड घटकांचीही अल्प प्रमाण तारा निर्मितीचे भौतिकशास्त्र मूलभूतपणे बदलते, वायूला अधिक कार्यक्षमतेने थंड होऊ देते आणि विविध प्रकारच्या तारकीय लोकसंख्या तयार करते.

एका Population III supernova पासून समृद्ध केलेल्या वायूपासून तयार झालेला तारा शोधणे खगोलशास्त्रांना त्या विशिष्ट मूलतत्त्वाचे nucleosynthesis नमुना वाचू देते. हे विश्वाच्या पहिल्या तार्यांच्या वर्तमान मिळालेल्या गोष्टींचे सर्वात जवळचे माप आहे.

हे कसे सापडले

हा शोध विश्वविज्ञान पुरातत्त्वविद म्हणून वर्णित संशोधकांच्या एका संघाने केला — खगोलशास्त्री जे अत्यंत जुन्या तार्यांच्या रासायनिक रचना अभ्यास करतात प्राचीन विश्वाचा इतिहास पुनर्निर्माण करण्यासाठी. या तंत्राला तारा पुरातत्त्व विज्ञान किंवा near-field cosmology म्हणून ओळखले जाते, जे उच्च-रेजोल्यूशन spectroscopy वापरून तारकीय वातावरणांमध्ये डझनभर घटकांचे प्रमाण मोजण्यासाठी वापरले जाते.

लोह-अभाव असलेले तारे शोधण्यासाठी मोठे आकाश सर्वेक्षण आणि त्यानंतर मोठ्या दूरबीणींद्वारे spectroscopy अनुवर्तन आवश्यक आहे. बहुतेक जुने तारे तारकीय पीढीच्या संचित इतिहासापासून किमान काही लोह संवर्धन करतात, अत्यंत लोह-गरीब तारे सुई-हे-घास शोध बनवते. नवीन शोधाला योग्य रासायनिक स्वाक्षर असलेले उम्मेदवार ओळखण्यासाठी लाखो तारकीय spectra च्या डेटाबेस शोधणे आवश्यक होते, नंतर उच्च-रेजोल्यूशन spectroscopic निरीक्षणांद्वारे पुष्टी करणे.

रसायनशास्त्र काय प्रकट करते

नव्यशोधित तार्यामध्ये मोजलेले रासायनिक प्रचुरता त्याच्या Population III मूलतत्त्वाबद्दल एक कथा सांगतात. कार्बन, नायट्रोजन, ऑक्सिजन, मॅग्नेशियम आणि लोहाच्या तुलनेतील इतर हल्के घटकांचे नमुना त्या पहिल्या तार्यांचे वस्तुमान, त्याच्या supernova विस्फोटाची ऊर्जा आणि विस्फोट उत्पादनांच्या मिश्रणाची माहिती एन्कोड करते दुसऱ्या पीढीचा तारा तयार होण्यापूर्वी सभोवतालच्या वायूसह.

Population III supernova च्या अभिजात मॉडेल मूलतत्त्वाचे वस्तुमान आणि विस्फोट ऊर्जा यावर अवलंबून विशिष्ट प्रचुरता नमुना भविष्यद्वाणी करतात. निरीक्षण केलेल्या प्रचुरतांची या सैद्धांतिक भविष्यद्वाणींशी तुलना करून, संशोधक विशिष्ट पहिल्या तार्यांचे संभाव्य गुणधर्म अरुंद करू शकतात ज्याचा मृत्यू या विशिष्ट द्वितीय-पीढी जगलेल्याला सांधला.

निष्कर्षांमुळे Population III supernova घटनांपासून तयार झाल्याचे मानले जाणारे तारे या लहान परंतु वाढणारे कॅटलॉगमध्ये नव्या डेटा बिंदू जोडतात. प्रत्येक नवीन शोध पहिल्या तारकीय पीढीचे वस्तुमान वितरण आणि विस्फोट ऊर्जेवर कडक सांख्यिकीय मर्यादा अनुमती देते — गुणधर्म जे सैद्धांतिकदृष्ट्या अनिश्चित आणि निरीक्षणदृष्ट्या दुर्लभ राहतात.

कॉस्मोलॉजीसाठी महत्त्व

Population III तार्यांना समजून घेणे ऐतिहासिक कुतूहलाच्या पलीकडे महत्वाचे आहे. पहिल्या तार्यांचे गुणधर्म त्याच्या प्राचीन काळांमध्ये विश्वाचे विकास कसे झाले — तो किती वेगाने पुनः ionized झाला, धातू पहिल्या गॅलेक्सींमधून कसे वितरित केले गेले, आणि त्यानंतरच्या तार्यांच्या आणि ग्रहांच्या पीढ्या कसे तयार झाल्या. ही प्रश्नांचे संबंध Big Bang च्या भौतिकशास्त्रांशी अशा परिस्थितीशी जोडतात ज्या अंतिमी रॉकी ग्रहांना आणि जीवनाचे रसायन शास्त्र संभव केले.

अगली-पीढी निरीक्षणकर्ते, James Webb Space Telescope च्या सुरू असलेल्या कार्यक्रमांसह आणि भविष्यातील अत्यंत मोठ्या दूरबीणींसह, या क्षेत्राला पुढे ढकलण्याची अपेक्षा केली जाते — Milky Way च्या केशरीत अधिक प्राचीन धातु-गरीब तारे शोधून आणि संभवतः सर्वात दूरच्या गॅलेक्सींमध्ये Population III तार्यांचे स्वाक्षर शोधून.

हा लेख Space.com च्या रिपोर्टिंगवर आधारित आहे। मूळ लेख वाचा।