Анализируя данные различных астрономических исследований, астрономы обнаружили 188 002 кандидата в звезды с низким содержанием металлов. Открытие, о котором сообщается в исследовательской статье, опубликованной 30 марта на сервере препринтов arXiv, может помочь нам лучше понять, как химически развивалась Вселенная.
Звезды с низким содержанием металлов являются редкими объектами, поскольку до сих пор было обнаружено всего несколько тысяч звезд с содержанием железа [Fe/H] ниже -2. В настоящее время SMSS J0313–6708 с металличностью ниже -7,3 является самой бедной металлом звездой, известной на сегодняшний день.
Астрономы заинтересованы в расширении все еще короткого списка звезд с низким содержанием металлов, поскольку такие объекты могут улучшить наши знания о химической эволюции Вселенной. Считается, что ранняя эволюция Вселенной зависела от свойств первого поколения безметалловых звезд.
Недавно в Выпуске Данных 3 со спутника Gaia были опубликованы синие и красные фотометрические спектры низкого разрешения (спектры BP/RP или XP) для 210 миллионов звезд. Группа астрономов во главе с Юпэном Яо из Чикагского университета решила просмотреть этот набор данных, который дает возможность значительно увеличить количество кандидатов на звезды с низким содержанием металлов. Их исследование было дополнено данными обзора спектроскопа LAMOST и эксперимента по галактической эволюции обсерватории Апач-Пойнт (APOGEE).
В этой работе ученые воспользовались возможностями алгоритмов машинного обучения (в частности использовали модели XGBoost), чтобы идентифицировать звезды с низким содержанием металлов в наборе данных Gaia DR3.
В целом, команде удалось идентифицировать 127 096 ярких и 60 906 слабых звезд-кандидатов с низким содержанием металлов в галактике Млечный Путь. Исследователи отметили, что общее количество полученных ими звезд-кандидатов с низким содержанием металлов примерно на порядок больше, чем в предыдущих исследованиях.
Согласно статье, галактические звезды выпуклости и гало являются доминирующими объектами во всей выборке. По оценкам астрономов, около 84 200 звезд из 188 002 идентифицированных кандидатов, как ожидается, будут настоящими звездами с низким содержанием металлов, что соответствует общей чистоте 45%.
Авторы исследования ожидают, что около 600 звезд из предполагаемых 84 200 подлинных звезд с низким содержанием металлов имеют чрезвычайно дефицит металлов, с металличностью ниже -3,5. Они подсчитали, что остальные 2800 звезд должны иметь металличность от -3,5 до -3,0.
Источник: Yupeng Yao et al, 188,000 Candidate Very Metal-poor Stars in Gaia DR3 XP Spectra, arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2303.17676