最も広く受け入れられている宇宙論によると、私たちの宇宙の最初の星はビッグバンからおよそ150〜10億年後に形成されました。時間が経つにつれて、これらの星が一緒になって球状星団を形成し始め、それがゆっくりと合体して、独自の天の川を含む最初の銀河を形成しました。しばらくの間、天文学者たちはこのプロセスが約135.1億年前に私たちの銀河のために始まったと主張しました。
この理論に従って、天文学者は宇宙で最も古い星は、その後に亡くなった短命の巨大な星であると信じていました。しかし、ジョンズホプキング大学の天文学者のチームが最近、約135億年前の天の川の「薄い円盤」で低質量の星を発見しました。この発見は、宇宙で最も初期の星のいくつかが生きている可能性があり、研究に利用できることを示しています。
この星は、2MASS J18082002–5104378の伴侶として発見されました。亜星であり、地球からおよそ1,950光年（星座Ara）であり、金属含有量（金属度）が低くなっています。発見チームが2016年に初めて観測されたとき、発見チームは目に見えない仲間（おそらく中性子星またはブラックホール）の存在に起因する異常な行動を指摘しました。
彼らの研究のために、最近出版されました 天体物理ジャーナル、ジョンホプキンスチームは、チリのラスカンパナス天文台にあるマゼラン望遠鏡を使用して、2016年から2017年の間にこの星系を観測しました。システムからのスペクトルを観察した後、彼らは非常にかすかな副星の存在を識別することができました。それはそれ以来2MASS J18082002–5104378 Bと指定されました。
質量の推定値が得られた一次側の半径方向速度測定と組み合わせて、チームはその星が低質量で非常に金属量の少ない星であると判断しました。その低い金属含有量に基づいて、彼らはまた、それが135億年前であると決定し、それを今日まで発見された最も古い超金属に乏しい星にしています。これは、宇宙の観点から、スターはビッグバンから削除された1世代であることを意味します。
物理学と天文学の助教授であり、研究の筆頭著者でもあるケビン・シュラフマンがJHUハブのプレスリリースで指摘したように、これは非常に予想外の発見でした。 「この星はおそらく1000万分の1です」と彼は言った。 「第一世代の星について非常に重要なことを教えてくれます。」
天文学者は過去に30の古代の超金属に乏しい星を発見しましたが、それらのそれぞれはおおよその太陽の質量を持っていました。しかし、星のシュラウフマンと彼のチームが見つけたのは太陽の質量のわずか14％でした（M型の赤い矮星にしています）。加えて、私たちの銀河で以前に発見されたすべての超低金属性の星は、それらを銀河面まで遠ざける軌道を持っていることがわかりました。
ただし、この新たに発見された星系は銀河を（太陽のような）円軌道上を周回し、比較的平面に近い状態を保っています。この発見は多くの天文学の慣習に挑戦し、また天文学者にとっていくつかの非常に興味深い可能性を開きます。
たとえば、天文学者は長い間、ビッグバンの後に形成される最も初期の星（人口III星として知られている）は、最も基本的な元素、つまり水素、ヘリウム、および少量のリチウムで完全に構成されると考えていました。これらの星はその後、コアに重い要素を生成し、寿命の終わりに達したときに宇宙に放出され、超新星として爆発しました。
形成する次世代の星は、基本的に同じ基本的な要素で構成されていましたが、前の世代の星からのこれらの重い要素の雲もその構成要素に含まれていました。これらの星はより重い元素を生成し、寿命の終わりに放出され、その後の世代ごとに宇宙の星の金属性を徐々に増加させました。
要するに、天文学者たちは1990年代後半まで、すべての最も初期の星（大規模で短命だったはず）は長い間絶滅していると信じていました。最近の数十年間で、天体シミュレーションが行われ、初期の世代の低質量星がまだ存在する可能性があることが示されました。巨大な星とは異なり、低質量の小人（赤い小人など）は、最大で数兆年生きることができます。
この新しい超金属に乏しい星の発見は、この可能性を確認するだけでなく、非常に低い質量と非常に低い金属性を持つ銀河にもっと多くの星が存在する可能性があることを示しています-実際には宇宙の非常に最初の星の一部である可能性があります。シュラウフマンが指摘したように：
「私たちの推論が正しければ、ビッグバンの結果のみを含む組成を持つ低質量の星が存在する可能性があります。銀河でそのような天体をまだ見つけていませんが、存在する可能性があります。」
真実であれば、これは天文学者がビッグバンの直後と「暗黒時代」の終わりの前にどのような状態であったかを研究することを可能にするでしょう。ビッグバンからおよそ10億年後まで続いたこの期間は、最も初期の星や銀河が形成され始めた時期でもありますが、私たちの最も強力な望遠鏡にはまだアクセスできません。しかし、宇宙進化のこの非常に早い時期から星が生き残っているので、天文学者はこの不思議な時代への窓をついに持っているかもしれません。
JHUの厚意により、天の川の周りの2MASS J18082002–5104378 Bの軌道を示すこのビデオを必ずお楽しみください。
