Daar in dat rechthoekje in de Melkweg bevindt zich 2MASS J18082002–5104378 B. Credit: ESO/Beletsky/DSS1 + DSS2 + 2MASS

De sterrenkundige Kevin Schlaufman (Johns Hopkins University) heeft samen met twee collega’s in de Melkweg in het zuidelijke sterrenbeeld Altaar (Ara), 1950 lichtjaar van ons vandaan, een ster gevonden die maar liefst 13,5353 ± 0.002 miljard jaar oud is. Ding dong, 13,5 miljard jaar is hééél oud. Het heelal zelf is 13,8 miljard jaar, dus deze kleine ster, die de catalogusnaam 2MASS J18082002–5104378 B heeft en die maar 14% van de massa van de zon heeft, was er al toen het heelal nog maar 300 miljoen jaar oud was. Als sterren in hun kern heet genoeg zijn worden lichte elementen door kernfusie omgezet in zwaardere elementen – te beginnen bij het allerlichtste element, waterstof, dat wordt omgezet in helium.

Dat is ‘m: 2MASS J18082002–5104378 B. credit: Centre de Données astronomiques de Strasbourg / SIMBAD / DSS2.

Gaandeweg worden zo steeds zwaardere elementen gevormdm tot ijzer aan toe. Alles wat zwaarder is dan lithium (het element dat komt ná helium) noemen sterrenkundigen metalen. Volgende generaties sterren bevatten de metalen die door vorige generaties zijn opgebouwd en daarom is de hoeveelheid metalen in een ster een maat voor hun ouderdom. Wat blijkt nu uit metingen gedaan door Schlaufman’s team: dat 2MASS J18082002–5104378 B zéér weinig metalen bevat, bij elkaar niet meer dan de hoeveelheid metalen die de planeet Mercurius bevat. Ter vergelijking: de zon bevat net zoveel metalen als 14 keer de planeet Jupiter (zie de afbeelding hieronder). De ster moet dus bijna geheel bestaan uit waterstof en helium, de oerelementen die tijdens de oerknal zijn gevormd.

Voor als je ’t wilt weten: die vorige recordhouder metaalarme ster is de bruine dwerg HE 1523–0901 B. Die bevatte net zo veel eh… weinig metalen als de planeet Mars. Credit: Kevin Schlaufman/JHU.

2MASS J18082002–5104378 B maakt deel uit van een dubbelstersysteem, waarvan de andere component, de primaire ster die 2MASS J18082002–5104378 A heet, eerder al bekend was. Dankzij waarnemingen met o.a. de Magellan Clay Telescoop konden de sterrenkundigen B ontdekken en door spectroscopische waarnemingen de hoeveelheid metalen vaststellen. De dubbelster bevindt zich in de dunne schijf van de Melkweg en op grond daarvan denken de sterrenkundigen nu dat de omgeving van de zon wel eens veel ouder zou kunnen zijn dan men eerst dacht, mogelijk wel drie miljard jaar ouder! Er zijn nu zo’n 30 ultra-metaalarme sterren in de Melkweg bekend. Het vreemde is dat bijna al die zeer oude sterren een baan hebben die loodrecht staat op het vlak van de Melkweg en waar ze bij tijd en wijle doorheen gaan. 2MASS J18082002–5104378 A en b draaien net als de zon gewoon rondjes om het centrum van de Melkweg en ze blijven daarbij in de platte schijf, zoals je in de video hieronder kunt zien.

De allereerste generatie van sterren na de oerknal wordt de Populatie III sterren genoemd. De gangbare theorie daarover zegt dat die sterren zeer zwaar moeten zijn geweest, met massa’s meer dan honderd keer die van de zon. Maar de laatste jaren wordt er steeds meer gedacht dat er ook Populatie III sterren met weinig massa moeten zijn geweest en 2MASS J18082002–5104378 B is erg oud en heeft weinig massa. Echter, de echte Populatie III sterren bestaan 100% uit oerelementen en hebben helemaal geen metalen. Daarom denkt men dat ‘ie slechts één generatie verwijderd is van een echte Populatie III ster. Helaas pindakaas, nog geen echte Pop III ster dus. Hier het vakartikel van Schlaufman en z’n twee collegae, gepubliceerd in The Astrophysical Journal. Bron: Johns Hopkins University.