天文学者は古代の星の大気中の大量の酸素を検出します

ほぼ水素だけの第1世代の恒星の重たい（太陽質量の10倍以上）グループから核融合で生成される酸素が超新星爆発で宇宙に撒かれる。以下、機械翻訳。
天文学者は古代の星の大気中の大量の酸素を検出します
2020年1月23日投稿
天の川で形成された最初の大質量星の超新星爆発の芸術的なイメージ。星J0815 + 4729は、これらの最初の超新星によって放出された物質から形成されました。
クレジット：GabrielPérezDíaz、SMM（IAC）
ハワイ州マウナケア –カリフォルニア大学サンディエゴ大学、Instituto deAstrofísicade Canarias（IAC）、およびケンブリッジ大学の天文学者の国際チームは、最も古く、最も元素欠乏状態の大気中に大量の酸素を検出しました既知の星–「原始星」科学者はJ0815 + 4729と呼びます。
ハワイのマウナケアにあるWMケック天文台を使用して古代の星の化学構造を分析したこの新しい発見は、宇宙の第一世代の星で酸素やその他の重要な元素がどのように生成されたかに関する重要な手がかりを提供します。
結果は、The Astrophysical Journal Lettersの 2020年1月21日版に掲載されています。
「この結果は非常にエキサイティングです。ケック天文台のチーフサイエンティストであるジョン・オメアラは、次のように述べています。「若い宇宙全体で酸素やその他の元素の最も早い種まきをよりよく理解できるように、このような測定値をもっと見ることを楽しみにしています。」
酸素は、水素とヘリウムに次いで宇宙で3番目に豊富な元素であり、呼吸の化学的基盤および炭水化物の構成要素として、地球上のあらゆる形態の生命に不可欠です。また、地球の地殻の主要な要素コンポーネントです。しかし、酸素は初期の宇宙には存在しませんでした。それは、太陽の質量の約10倍以上の質量をもつ最も重い星の奥深くで起こる核融合反応によって作り出されます。
酸素やその他の元素の初期生産を追跡するには、現存する最も古い星を調べる必要があります。J0815 + 4729はそのようなスターの1つです。オオヤマネコの星座に向かって5,000光年以上離れたところにあります。
「J0815 + 4729のような星はハロー星と呼ばれます」と、この研究の共著者であるUCサンディエゴの天体物理学者Adam Burgasser氏は説明しました。「これは、太陽を含む若い星のより馴染みのある平らな円盤とは対照的に、天の川の周りのほぼ球形の分布によるものです。」
J0815 + 4729のようなハロースターは本当に古代のスターであり、天文学者は宇宙の歴史の初期に元素の生成を覗き見ることができます。
研究チームは、10mのケックI望遠鏡でケック天文台の高解像度エシェル分光計（HIRES）を使用してJ0815 + 4729を観察しました。1晩で5時間以上星を見つめる必要があるデータを使用して、酸素を含む星の大気中の16の化学種の存在量を測定しました。
「星の原始的な組成は、ビッグバン後の最初の数億年の間に、おそらく天の川の最初の超新星から放出された物質から形成されたことを示しています」そして、研究の主著者。
ケック天文台の星のHIRESデータは、非常に珍しい化学組成を明らかにしました。比較的大量の炭素、窒素、酸素（太陽で測定された存在量の約10、8、3％）を持ちますが、カルシウムや鉄のような他の元素は太陽の約100万分の1の存在量を持ちます。

天の川星のリチウムを介したビッグバンへの旅

このアニメーションは、水素、ヘリウム、リチウムの最初の元素がまだ熱い宇宙で作られたビッグバン直後の宇宙の最も初期の時代を示しています。これらの原子は最終的に集まって第1世代の大質量星を形成し、炭素、酸素、窒素などのより重い元素を生成しました。これらの巨大な星が超新星として爆発すると、これらのより重い元素を宇宙に放出し、最終的にJ0815 + 4729などの異常に高い酸素量の次世代星に集まりました。クレジット：GabrielPérezDíaz、SMM（IAC）
ケンブリッジ大学のポスドク研究員であるデイビッド・アグアドは、次のように述べています。 -研究の著者。
このタイプの星の検索には、数十万の星のスペクトルをふるいにかけ、J0815 + 4729のようないくつかの希少なソースを明らかにし、化学組成を測定するためのフォローアップ観測が含まれます。この星は最初にスローンデジタルスカイサーベイ（SDSS）で得られたデータで特定され、2017年にスペインのラパルマにあるグランカナリア望遠鏡を使用してIACチームによって特徴付けられました。
「30年前、私たちはIACで銀河最古の星の酸素の存在を研究し始めました。これらの結果は、この要素が超新星の第一世代で非常に生産されたことをすでに示していました。しかし、IACのディレクターで研究の共著者であるラファエル・レボロは、次のように述べています。

採用について
高解像度エシェル分光計（HIRES）は、非常に高いスペクトル分解能で単一のオブジェクトのスペクトルを生成しますが、広い波長範囲をカバーします。これは、3つの大きなCCD検出器のモザイクに積み重なったスペクトルの多くの「ストライプ」に光を分離することによってこれを行います。HIRESは太陽系外惑星を見つけることで有名です。また、天文学者はHIRESを使用して、遠方の銀河やクエーサーなどの重要な天体物理現象を研究し、ビッグバン直後の初期宇宙の構造に関する宇宙論的な手がかりを見つけます。

WM KECK OBSERVATORYについて
WMケック天文台の望遠鏡は、地球上で最も科学的に生産的です。ハワイ島のマウナケア山頂にある2つの10メートルの光学/赤外線望遠鏡には、イメージャー、マルチオブジェクトスペクトログラフ、高解像度スペクトログラフ、インテグラルフィールドスペクトロメータ、世界をリードするレーザーガイドを含む一連の高度な機器が搭載されていますスター補償光学システム。
ここに示すデータの一部は、カリフォルニア工科大学、カリフォルニア大学、および米国航空宇宙局の間で科学的パートナーシップとして運営されている民間の501（c）3非営利組織であるケック天文台で取得されました。天文台は、WMケック財団の寛大な財政的支援により可能になりました。
著者は、マウナケア山頂がハワイ先住民のコミュニティ内で常に持っていた非常に重要な文化的役割と敬意を認識し、認めることを望んでいます。私たちはこの山からの観測を行う機会を持つことができて非常に幸運です。