Alla stjärnor är inte skapade på samma sätt. Astronomer tror att de första stjärnorna som bildades efter Big Bang huvudsakligen bestod av väte och helium med spårmängder av litium, eftersom de tyngre elementen bildades senare genom kärnfusion inuti stjärnorna. När dessa stjärnor blev supernovor spreds tyngre element ut i rymden och bildade fler stjärnor. Varje efterföljande generation innehöll fler tunga element, och dessa element blev också successivt tyngre.
Även om de flesta stjärnor fortfarande består av främst väte och helium, innehåller de nu också många tunga grundämnen, särskilt när de blir äldre. Dessa grundämnen syns i spektrografiska data när astronomer samlar in ljus från dessa avlägsna stjärnor. Stjärnor anses vara ”orörda” när data visar på en brist på tunga grundämnen, vilket innebär att de sannolikt är mycket sällsynta, äldre stjärnor från tidigare generationer. Nu tror en grupp astronomer, ledda av Alexander Ji från University of Chicago, att de har hittat den mest ursprungliga stjärnan som någonsin har registrerats. Gruppen har dokumenterat sina fynd på preprint-servern arXiv.
Stjärnan, som kallas SDSS J0715-7334, är en röd jätte som påstås ha den lägsta metalliciteten – eller halten av tunga grundämnen – som någonsin har hittats. Teamets detaljerade spektrala och kemiska analys visar att SDSS J0715-7334 har en total metallhalt ”Z” på mindre än 7,8 x 10-7. Detta kan jämföras med den näst lägsta metallhalten som för närvarande är känd, en stjärna i Vintergatan med en total metallhalt på cirka 1,4 × 10-6.
”Den är ungefär två gånger mer metallfattig än den tidigare rekordhållaren, J1029+1729 (Z < 1,4×10-6). Den är över tio gånger mer metallfattig än den mest järnfattiga stjärna som är känd, SMSS J0313-6708”, säger studiens författare.
Men det är inte bara järn som denna stjärna saknar. SDSS J0715-7334 innehåller också en förvånansvärt låg mängd kol. Även de andra stjärnorna som dokumenterats ha mycket lågt järninnehåll innehöll fortfarande en hel del kol, vilket gör denna nyupptäckta stjärna ännu mer sällsynt.
Gruppen säger att SDSS J0715-7334:s kemiska mönster tyder på att den bildades av gas som härstammar från en supernova av en stjärna av population III med 30 solmassor – stjärnor av ”population III” är de första stjärnorna som bildades efter Big Bang.
”De detaljerade kemiska halterna i de mest metallfattiga stjärnorna kan kopplas tillbaka till egenskaperna hos metallfria Population III-stjärnor genom supernova-nukleosyntesmodeller. J0715−7334 är en särskilt ren sond av Population III, eftersom dess avlägsna halo-bana helt utesluter betydande ytföroreningar från det interstellära mediet och dess stora konvektiva hölje eliminerar alla diffusiva sedimenteringseffekter”, förklarar studiens författare.
Forskarna använde kinematisk analys för att spåra stjärnans ursprung till Stora Magellanska molnet (LMC) med hjälp av Gaia-data och banmodellering. Analysen indikerar att den ursprungligen var en del av LMC och senare migrerade till Vintergatan.
Medan denna upptäckt ger en inblick i universums tidigaste stjärnor och ursprunget till tyngre element, ger data om J0715−7334 också några svar på hur stjärnor kyls. Teamet noterar att J0715−7334 nu är den andra stjärnan under något som kallas ”finstrukturerad kylningströskel”, vilket beskriver hur vissa gasmoln kyls snabbare med hjälp av tyngre element som frigör mer energi. Teamet säger att detta arbete indikerar att kylning med hjälp av kosmisk damm – eller dammkylning – krävs för att kyla gasmoln tillräckligt för att bilda stjärnor med låg metallhalt vid denna tröskel, och att detta också förekommer i galaxer bortom Vintergatan.
Mer information: Alexander P. Ji et al, A nearly pristine star from the Large Magellanic Cloud, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2509.21643
