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    Des étoiles de deuxième génération identifiées, donner des indices sur leurs prédécesseurs

    La figure montre une sous-population d'étoiles anciennes, appelées étoiles Carbon-Enhanced Metal-Poor (CEMP). Ces étoiles contiennent 100 à 1, 000, 000 fois MOINS de fer (et autres éléments lourds) que le Soleil, mais 10 à 10, 000 fois PLUS de carbone, par rapport au fer. Les compositions chimiques inhabituelles de ces étoiles fournissent des indices sur leurs environnements de naissance, et la nature des étoiles dans lesquelles le carbone s'est formé. Dans la figure, A(C) est la quantité absolue de carbone, tandis que l'axe horizontal représente le rapport du fer, par rapport à l'hydrogène, par rapport au même rapport dans le Soleil. Crédit :Université de Notre Dame

    Les astronomes de l'Université de Notre Dame ont identifié ce qu'ils pensent être la deuxième génération d'étoiles, faire la lumière sur la nature des premières étoiles de l'univers.

    Une sous-classe d'étoiles pauvres en métaux enrichies en carbone (CEMP), les étoiles dites CEMP-no, sont des étoiles anciennes qui contiennent de grandes quantités de carbone mais peu de métaux lourds (comme le fer) communs aux étoiles de la génération suivante. Des étoiles massives de première génération composées d'hydrogène pur et d'hélium ont produit et éjecté des éléments plus lourds par les vents stellaires au cours de leur vie ou lorsqu'elles ont explosé en supernovae. Ces métaux, tout ce qui est plus lourd que l'hélium, dans le jargon astronomique – a pollué les nuages ​​de gaz voisins à partir desquels de nouvelles étoiles se sont formées.

    Jinmi Yoon, un associé de recherche postdoctoral au Département de physique; Timothée Bières, la Chaire Notre Dame d'Astrophysique; et Vinicius Placco, enseignant-chercheur à Notre Dame, avec leurs collaborateurs, montrent dans les résultats publiés dans le Revue d'Astrophysique cette semaine que les étoiles à plus faible métallicité, le plus chimiquement primitif, comprennent de grandes fractions d'étoiles du CEMP. Le CEMP-pas d'étoiles, qui sont également riches en azote et en oxygène, sont probablement les étoiles nées de nuages ​​de gaz d'hydrogène et d'hélium qui ont été pollués par les éléments produits par les premières étoiles de l'univers.

    "Le CEMP-pas d'étoiles que nous voyons aujourd'hui, au moins beaucoup d'entre eux, sont nés peu après le Big Bang, il y a 13,5 milliards d'années, à partir de matériaux presque entièrement non pollués, " Yoon dit. " Ces étoiles, situé dans le système de halo de notre galaxie, sont de véritables étoiles de deuxième génération, nées des produits de nucléosynthèse des toutes premières étoiles."

    Beers dit qu'il est peu probable que l'une des premières étoiles de l'univers existe encore, mais on peut en apprendre beaucoup à leur sujet grâce à des études détaillées de la prochaine génération d'étoiles.

    "Nous analysons les produits chimiques des toutes premières étoiles en regardant ce qui a été enfermé par les étoiles de deuxième génération, " dit Beers. " Nous pouvons utiliser ces informations pour raconter l'histoire de la formation des premiers éléments, et déterminer la répartition des masses de ces premières étoiles. Si nous savons comment leurs masses ont été distribuées, nous pouvons modéliser le processus de formation et d'évolution des premières étoiles depuis le tout début."

    Les auteurs ont utilisé des données spectroscopiques à haute résolution recueillies par de nombreux astronomes pour mesurer les compositions chimiques d'environ 300 étoiles dans le halo de la Voie lactée. Des éléments plus nombreux et plus lourds se forment au fur et à mesure que les générations d'étoiles ultérieures continuent à apporter des métaux supplémentaires, ils disent. Alors que de nouvelles générations d'étoiles naissent, ils incorporent les métaux produits par les générations précédentes. D'où, plus une étoile contient de métaux lourds, plus il est né récemment. Notre soleil, par exemple, est relativement jeune, avec un âge de seulement 4,5 milliards d'années.

    Un papier d'accompagnement, intitulé "Contraintes d'observation sur la nucléosynthèse de la première étoile. II. Spectroscopie d'une étoile CEMP ultra-pauvre en métal, " dont Placco était l'auteur principal, a également été publié dans le même numéro du journal cette semaine. L'article compare les prédictions théoriques de la composition chimique des modèles de supernova à métallicité zéro avec une étoile CEMP-no nouvellement découverte dans la galaxie de la Voie lactée.


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