Астрономы подтвердили звезду PicII-503 — редкий реликт, проливающий свет на гибель первых звезд

Астрономы подтвердили и углубили исследование исключительно редкой звезды второго поколения, получившей обозначение PicII-503. Этот объект, который можно рассматривать как «космическое ископаемое», предоставляет критически важные данные о механизмах гибели самых первых звезд во Вселенной, известных как звезды Поколения III. В центре внимания исследования оказалась детальная спектроскопическая характеристика звезды, расположенной в ультратусклой карликовой галактике Пиктор II, на расстоянии около 149 000–150 000 световых лет от Земли в созвездии Пиктора.

Идентификация PicII-503 стала возможной благодаря анализу данных, полученных в рамках обзора MAGIC (Mapping the Ancient Galaxy in CaHK). Этот проект по картированию древних галактик использовал возможности Камеры темной энергии (DECam), установленной на 4-метровом телескопе Виктора М. Бланко в Чилийской обсерватории Серро-Тололо (CTIO), входящей в программу NSF NOIRLab. DECam, обладающая 570 мегапикселями, позволяет получать изображения поля в 3 квадратных градуса с высоким разрешением.

PicII-503 является первым подтвержденным примером звезды Поколения II, обнаруженным в тусклой карликовой галактике, и несет в себе химическое обогащение, связанное с первыми звездами. Звезды Поколения II сформировались из материала, выброшенного взрывами звезд Поколения III, состоявших почти исключительно из водорода и гелия. Звезда демонстрирует чрезвычайно низкое содержание металлов, определяемых как элементы тяжелее гелия. Ученые оценили содержание железа в ней примерно в 1/40 000 от солнечного, что делает ее самой бедной железом звездой, обнаруженной за пределами Млечного Пути. При этом содержание кальция составляет всего около 1/160 000 от солнечного, что резко контрастирует с очень высокой концентрацией углерода. Соотношение углерода к железу в PicII-503 превышает солнечное более чем в 1 500 раз.

Исследование возглавил доктор Анирудх Чити, стипендиат Бринсона Стэнфордского университета, занимающийся галактической археологией. Совместно с коллегами Чити использовал данные MAGIC в сочетании с наблюдениями с Очень большого телескопа (VLT) и телескопа Магеллана для определения низких содержаний железа и кальция в PicII-503. Обнаружение этого реликта в ультратусклой карликовой галактике подтверждает гипотезу о том, что такие малые структуры могут служить ключевыми хранилищами самых ранних звездных остатков.

Полученные данные подтверждают теорию о том, что первые звезды могли взорваться как относительно низкоэнергетические сверхновые. Такой сценарий предполагает, что более тяжелые элементы, такие как железо, могли осесть обратно в коллапсирующий объект, в то время как более легкие элементы, например, углерод, были рассеяны. Это объясняет обогащение последующего поколения (Поколение II) углеродом при дефиците железа. Эта химическая сигнатура схожа с той, что наблюдается у углерод-обогащенных бедных металлами (CEMP) звезд в гало Млечного Пути. Находка PicII-503, находящейся в своей первоначальной галактике, позволяет астрономам проверять теории о происхождении CEMP-звезд. Публикация, детально описывающая это открытие, появилась в журнале Nature Astronomy 16 марта 2026 года. Изучение PicII-503, как временной капсулы, сохраняющей химические следы младенчества Вселенной, критически важно для трассировки химической эволюции ранней Вселенной.