Технология поиска "первичных" звезд стала более точной

Астрофизики из Европы, США и Канады показали, что традиционная методика обнаружения звезд чрезвычайно низкой металличности занижала их количество в приближенных к Млечному Пути карликовых галактиках.

Металличность отражает относительную концентрацию элементов тяжелее гелия в звездах и является показателем их возраста. Обычно для измерения металличности используют величину [Fe/H], определяемую по формуле lg(NFe/NH)1 - lg(NFe/NH)2, где NFe/NH — отношение концентрации атомов железа и атомов водорода, 1 — звезда, 2 — Солнце. Звезды чрезвычайно низкой металличности («первичные») имеют [Fe/H] < -3; в их состав входит вещество, появившееся вскоре после Большого взрыва. Они регистрируются очень редко, в основном в пределах Млечного Пути.

Считается, что наша Галактика образовалась при слиянии нескольких менее крупных. Эти карликовые галактики должны были содержать в себе все «первичные» звезды Млечного Пути, а значит, сравнимые по размерам популяции таких звезд должны обнаруживаться и в других карликовых галактиках. «Результаты экспериментальной проверки этого утверждения оказались, однако, неудовлетворительными, — замечает Джузеппина Батталья (Giuseppina Battaglia) из Европейской организации астрономических исследований в Южной полусфере. — Все масштабные исследования, проведенные в последние годы, давали не соответствующие друг другу оценки численности популяций звезд чрезвычайно низкой металличности в карликовых галактиках и Млечном Пути».

Участники международного проекта DART, к примеру, сняли спектры более 2 000 звезд в карликовых галактиках в созвездиях Печи, Скульптора, Секстанта и Киля, используя спектрограф FLAMES на «Очень большом телескопе». При обработке результатов был также выявлен недостаток звезд, по своим спектральным характеристикам соответствующих «первичным».

Методика поиска звезд низкой металличности построена на анализе отдельных спектральных линий — так называемого инфракрасного триплета кальция. Авторы работы протестировали используемую при идентификации модель и выяснили, что при [Fe/H] = -2 и ниже она дает неверные результаты. Предложенная исследователями уточненная калибровка, как утверждается, адекватно описывает характеристики реальных спектров в диапазоне -0,5 ≥ [Fe/H] ≥ -4.

Новая калибровка прошла успешную проверку на шести известных звездах низкой металличности, а при обработке результатов DART с ее помощью ученым удалось обнаружить большую группу «первичных» светил. «В число новых звезд чрезвычайно низкой металличности входят три объекта, относительное содержание тяжелых элементов в которых составляет от 1/3 000 до 1/10 000 части того значения, что установилось на Солнце», — комментирует результаты исследования его участник Мартин Тафельмейер (Martin Tafelmeyer) из Женевской обсерватории.

Подготовлено по материалам: science.compulenta.ru