Astronomen hebben een uitzonderlijk zeldzame ster ontdekt die rechtstreeks lijkt te zijn gevormd uit de overblijfselen van de allereerste sterren in het heelal. Deze bevinding biedt een ongekend inzicht in de omstandigheden van de vroege kosmos, net op het moment dat het eerste sterrenlicht door de duisternis begon te dringen.
De zoektocht naar populatie III-sterren
Wetenschappers zijn al tientallen jaren op zoek naar Populatie III-sterren – de theoretische eerste generatie sterren geboren uit vrijwel zuiver waterstof en helium. Een dergelijke ster is nog nooit rechtstreeks waargenomen, waarschijnlijk omdat deze massieve sterren snel opbrandden. In plaats daarvan zoeken onderzoekers naar hun nakomelingen : Populatie II-sterren, die zijn gevormd uit gas verrijkt door de supernova’s van die oude voorouders.
PicII-503: een venster op het oeruniversum
De nieuw geïdentificeerde ster, PicII-503, bevindt zich in het fossiele sterrenstelsel Pictor II, een dwergstelsel dat in een baan om de Melkweg draait. Dit sterrenstelsel valt op door zijn extreme ouderdom en gebrek aan recente stervorming, waardoor het een ideale omgeving is om sterren te vinden die in het vroege heelal zijn gevormd.
PicII-503 valt op omdat het de laagste hoeveelheid ijzer bevat die ooit is gedetecteerd in een ster buiten de Melkweg. Het heeft grofweg 43.000 keer minder ijzer dan onze zon en 160.000 keer minder calcium. Het koolstofgehalte is echter buitengewoon hoog, wat erop wijst dat de planeet is ontstaan uit het puin van een zwakke supernova die bij voorkeur lichtere elementen de ruimte in heeft geschoten.
‘Het ontdekken van een ster die op ondubbelzinnige wijze de zware metalen van de eerste sterren bewaart, lag aan de rand van wat we voor mogelijk hielden’, zegt astrofysicus Anirudh Chiti.
Waarom dit belangrijk is
Deze ontdekking is belangrijk omdat het een zeldzaam kijkje biedt in de manier waarop het heelal van duisternis naar licht is overgegaan. De eerste sterren waren cruciaal voor het smeden van zwaardere elementen, waardoor volgende generaties sterren ontstonden en uiteindelijk het leven mogelijk werd. Het vinden van sterren als PicII-503 helpt wetenschappers de omstandigheden van de vroege kosmos te reconstrueren en de processen te begrijpen die de sterrenstelsels hebben gevormd die we vandaag zien.
Het lage metaalgehalte en de hoge hoeveelheid koolstof in PicII-503 suggereren dat de ster is ontstaan uit een uniek type supernova: een supernova die zware metalen niet efficiënt uitdreef. Dit betekent ook dat zwakke supernova’s mogelijk een belangrijke rol hebben gespeeld in het vroege heelal, omdat de elementen gebonden zouden zijn gebleven aan de ster en zijn sterrenstelsel.
De Melkweg heeft tijdens zijn leven talloze kleinere sterrenstelsels geconsumeerd, inclusief sterrenstelsels met vergelijkbare sterren. Toekomstige waarnemingen van halosterren in ons eigen sterrenstelsel kunnen mogelijk meer aanwijzingen opleveren over de vroegste dagen van het heelal.
Deze ontdekking levert een fundamentele waarneming op die de oorsprong van de met eerste sterren verrijkte objecten in oorspronkelijke sterrenstelsels verbindt met die in onze eigen galactische halo.
