Astronoma Anna Frebel face parte din echipa care a făcut cunoscută descoperirea în această săptămână a unei stele care este aproape la fel de veche ca şi Universul – folosind tehnici asemănătoare celor din arheologia tradiţională. Lisa Grossman s-a întâlnit cu ea la Massachusetts Institute of Technology pentru a o întreba despre toate acestea.
Vă place să vă numiţi un arheolog stelar. Ce înseamnă asta?
Arheologii adevăraţi sapă în ţărână, în deşert - noi facem excavaţii pe bolta cerească. Încercăm să găsim cele mai vechi stele care încă se mai află acolo.
Ce vreţi să spuneţi prin "încă acolo"?
Ele nu au murit încă. Lumina lor are o vechime de câteva mii de ani, deoarece se află la câteva mii de ani lumină de noi - ne uităm la stele aflate în galaxia noastră, Calea Lactee. Dar există o altă abordare foarte diferită, aceea de a privi la galaxii cu adevărat foarte îndepărtate, a căror lumină a călătorit miliarde de ani; în momentul în care acea lumină ajunge într-un detector ea este cu adevărat foarte foarte veche. Astfel că stelele din acele galaxii ar putea fi deja moarte. Aceea este o modalitate de a privi în trecut, dar în cazul nostru noi pur şi simplu căutăm stele care sunt deja foarte vechi - şi de aceea o numim arheologie stelară.
Şi care este chestia cu această stea pe care aţi găsit-o, este ea cea mai veche pe care am văzut-o vreodată?
Este în mod sigur o stea la superlativ, dar nu în ceea ce priveşte vârsta, pe care deşi o putem estima, nu o putem măsura realmente. Este la superlativ în sensul că această stea este prima pe care am găsit-o de care suntem foarte siguri că este o stea de generaţia a doua din Univers. Aceasta este bineînţeles absolut fantastic. Această stea este aproape la fel de veche ca şi Universul - este uimitor.
Stelele au generaţii?
După Big Bang am început cu un Univers care era alcătuit numai din hidrogen şi heliu, cele mai uşoare două elemente. Erau şi urme de litiu, dar nu trebuie să ne facem griji din asta. Nori de hidrogen şi heliu au colapsat pentru a forma primele stele. Toate celelalte elemente care există şi din care suntem şi noi alcătuiţi - şi care toate sunt mai grele decât hidrogenul şi heliul - au fost create în stele şi explozii de supernove. Acestea furnizează suficientă energie pentru a fuziona nucleele elementelor uşoare pentru a crea atomi mai mari.
Deci când o stea explodează ca o supernovă, ea însămânţează o altă generaţie de stele?
Da. Iar noi căutăm stele cu cele mai mici cantităţi de elemente mai grele decât hidrogenul şi heliul. Aceasta ar indica faptul că nu sunt multe generaţii anterioare de stele care au contribuit la naşterea norului gazos al stelei noastre.
Cum puteţi spune ce elemente se găsesc într-o stea atât de îndepărtată?
Noi folosim telescoapele pentru a obţine ceea ce noi numim spectre de înaltă rezoluţie - asta însemnând că noi descompunem lumina într-un curcubeu şi în cuprinsul acelui curcubeu sunt culori care lipsesc. Ele au fost "mâncate" de diferite elemente ce absorb porţiuni de lumină în atmosfera stelară. Din măsurarea şi detectarea a cât de multă lumină a fost absorbită şi în ce poziţii în spectru, primim un indiciu despre ce feluri de elemente sunt prezente în stea şi cât de mult anume. O imagine face cât 1000 de cuvinte, dar un spectru face cât 1000 de imagini.
Cum se compară noua stea pe care aţi găsit-o cu, să spunem, Soarele?
Soarele este destul de bogat în metale - în total cam 1,4 la sută. Steaua noastră are de 10 milioane de ori mai puţin - este din punct de vedere chimic cea mai veche pe care am găsit-o vreodată. De aceea este atât de specială şi asta este ceea ce o face să fie o stea de generaţia a doua.
Ştiţi aproximativ cât de veche este steaua voastră?
Vârstele sunt unele dintre cele mai greu de determinat lucruri în astronomie, iar pentru stele individuale nu există nicio cale de a determina vârsta; doar dacă există un "ceas" în interiorul stelei. Asta sună puţin prostesc la început, dar am găsit câteva stele vechi conţinând elemente radioactive ca toriu şi uraniu care se dezintegrează în timp cu o rată specifică cunoscută şi care deci pot servi ca şi ceasuri. Din compararea cu cât de mult thoriu şi uraniu au fost produse de supernova anterioară poţi obţine un interval de vârstă. Am descoperit că aceste tipuri de stele primitive chimic pe care le descoperim sunt vechi cam de 13 miliarde de ani. Steaua noastră este cam de acest ordin de vechime.
Poate steaua voastră să ne spună ceva despre istoria Universului?
Calciul, magneziul şi carbonul şi toţi aceşti atomi pe care îi vedem - în foarte mici cantităţi - în steaua noastră, trebuie să fi fost produse de o singură şi deci primă generaţie de stele. Ea a murit apoi într-o explozie gigantică de tip supernovă şi toate aceste nou create elemente pe care le-a creat au fost expulzate. Apoi s-a format steaua noastră.
Deci steaua voastră poartă informaţii despre prima generaţie de stea părinte?
Da. Şi pare de fapt că prima stea nu a explodat cu întreaga putere pe care ar fi putut să o aibă. A încercat probabil, dar cumva a eşuat. Putem spune asta deoarece nu vedem nici urmă de fier în steaua noastră. Fierul este mai greu decât alte elemente într-o stea de primă generaţie , ca de exemplu carbonul, astfel încât ar fi trebuit să fie în nucleu. Supernova probabil şi-a "dat drumul", dar nu a fost suficientă putere să smulgă tot fierul din nucleu şi a expulzat numai straturile exterioare - asta este ceea ce observăm în steaua noastră.
Vom găsi vreodată stele de primă generaţie - cele care au explodat şi au dat stelei voastre toate elementele?
Problema este că primele stele s-au format din acest gaz primordial care era numai hidrogen şi heliu. Acest gaz nu s-a putut răci foarte bine şi a devenit destul de dificil să se formeze stele mici. De ce este aceasta important? Stelele mici - precum Soarele - au o viaţă lungă, iar stelele mari, masive, au vieţi cu adevărat scurte. Astfel că dacă nu erau deloc stele mici printre primele, stelele mari existente au explodat toate şi sunt deci toate moarte. Avem numai o şansă mică de a găsi una dintre primele stele, dacă pot fi derulate mai multe simulări şi ele ne-ar putea spune că Universul, a produs din întâmplare, o stea de masă mică. Următorii ani vor clarifica să sperăm asta.
Textul de mai sus reprezintă traducerea articolului stellar-archaeologist-we-excavated-the-purest-star, publicat de New Scientist. Scientia.ro este singura entitate responsabilă pentru eventuale erori de traducere, Reed Business Information Ltd şi New Scientist neasumându-şi nicio responsabilitate în această privinţă.
Traducere: Marian Stănică
