Astronomen hebben een ster geïdentificeerd die bijna volledig bestaat uit materiaal dat is uitgestoten door een van de vroegste stellaire explosies in het universum. Deze ontdekking biedt een uniek inzicht in de omstandigheden in de kosmos kort na de oerknal. De ster, genaamd PicII-503, werd gevonden in Pictor II, een klein dwergstelsel dat rond de Grote Magelhaense Wolk draait – die zelf om onze Melkweg draait.
Een tijdcapsule uit het vroege heelal
PicII-503 vertoont een uiterst primitieve chemische samenstelling, met uitzonderlijk lage ijzer- en calciumgehalten in verhouding tot koolstof. Deze onevenwichtigheid suggereert dat het gevormd is uit gas dat rechtstreeks vervuild is door een zwakke supernova van een van de eerste sterren die ooit bestaan heeft. In het vroege heelal bestonden de eerste sterren bijna uitsluitend uit waterstof en helium. Toen ze stierven in supernova’s, smeedden ze zwaardere elementen zoals koolstof, zuurstof en ijzer, waardoor ze door de ruimte werden verspreid.
De betekenis? De chemische samenstelling van deze ster laat ons zien dat niet alle vroege supernova’s hetzelfde waren. Sommige waren zwakker, waardoor zwaardere elementen zoals ijzer in hun kern werden vastgehouden, terwijl lichtere elementen zoals koolstof werden uitgeworpen. Dit is de eerste bevestigde waarneming van dit scenario.
Waarom dit belangrijk is voor de kosmische evolutie
De ontdekking versterkt het idee dat kleine, vroege sterrenstelsels zoals Pictor II een cruciale rol speelden bij het bezaaien van grotere sterrenstelsels met de bouwstenen van het leven. In de loop van de tijd hebben de Melkweg en andere grote sterrenstelsels deze kleinere galactische overblijfselen geabsorbeerd en hun chemische kenmerken geërfd.
‘Wat mij het meest opwindt is dat we een resultaat hebben waargenomen van de allereerste elementproductie in een oerstelsel, wat een fundamentele observatie is’, zegt Anirudh Chiti, de onderzoeker van Stanford University die het onderzoek leidde.
PicII-503 bevindt zich op ongeveer 600.000 lichtjaar afstand, in het sterrenbeeld Pictor. Er wordt geschat dat het meer dan 10 tot 12 miljard jaar oud is. De ontdekking werd gedaan met behulp van de Dark Energy Camera in Chili, onderdeel van het NSF NOIRLAb-programma.
De zoektocht naar meer oude sterren
Onderzoekers geloven dat sterren als PicII-503 vaker voorkomen in de buitenste gebieden van sterrenstelsels, ver weg van de dichte centra waar de evolutie van sterren actiever is. Dit suggereert dat toekomstige zoektochten naar chemisch primitieve sterren zich zouden moeten concentreren op galactische buitenwijken.
De bevinding biedt een zeldzame blik in de vroegste stadia van het universum. Het lijkt op kosmische archeologie, waarbij stellaire fossielen worden blootgelegd die de vingerafdrukken bevatten van de eerste sterren en de omstandigheden waaronder ze explodeerden. Dit biedt essentieel inzicht in hoe zwaardere elementen eerst over de kosmos werden verspreid, waardoor uiteindelijk de vorming van planeten en leven mogelijk werd gemaakt.
