Ett internationellt astronomteam lett av astronomer i Brasilien har använt ESO:s Very Large Telescope för att identifiera den äldsta så kallade soltvilling man hittills upptäckt.
Stjärnan HIP 102152 ligger 250 ljusår från jorden och liknar solen mer än någon annan soltvilling - förutom att den är nästan fyra miljarder år äldre. Denna äldre, men annars nästan identiska tvilling ger oss en möjlighet att se hur solen kommer att se ut när den åldras. De nya observationerna ger också en viktig första länk mellan en stjärnas ålder och dess halt av grundämnet litium, samt antyder att HIP 102152 kan omges av steniga planeter.
Astronomer har observerat solen med teleskop de senaste 400 åren – en bråkdel av solens levnadstid på 4,6 miljarder år. Det är väldigt svårt att studera historien och den framtida utvecklingen hos vår stjärna. Istället kan vi leta efter de mycket ovanliga stjärnor som är nästan exakta kopior av vår sol, men som är i andra stadier av sina liv. Nu har astronomer hittat en stjärna som är i princip en identisk tvilling till solen, men fyra miljarder år äldre.
Jorge Melendez vid Universidade de São Paulo i Brasilien har lett teamet och varit med och skrivit den nya forskningsartikeln. Han säger i ett pressmeddelande:
– Under många årtionden har astronomer letat efter soltvillingar för att förstå vår egen livgivande stjärna bättre. Men man har hittat väldigt få sedan den första som hittade 1997. Vi har nu tagit spektra av hög kvalitet med VLT och kan detaljgranska soltvillingar med hög precision för att svara på frågan om solen verkligen är speciell.
Teamet har studerat två soltvillingar – en som man trodde var yngre än solen (18 Scorpii) och en som förväntades vara äldre (HIP 102152). De använde spektrografen UVES på Very Large Teleskope (VLT) vid ESO:s Paranalobservatorium för att dela upp ljuset från stjärnan i sina beståndsdelar. På så sätt kunde man bestämma kemiska och andra egenskaper hos dessa stjärnor i detalj.
De fann att HIP 102152, som ligger i stjärnbilden Stenbocken, är den äldsta soltvillingen man hittills funnit. Dess ålder är 8,2 miljarder är, jämfört med solens 4,6 miljarder år. 18 Scorpii, å andra sidan, bekräftades vara yngre än solen – ungefär 2,9 miljarder år gammal.
Genom att studera den åldriga soltvillingen HIP 102152 kan forskarna gissa vad som kan hända vår sol när den når en så hög ålder - och de har redan gjort en viktig upptäckt. Melendes förklarar.
– En fråga vi ville svara på var om solens kemiska sammansättning är typisk. Speciellt, varför har den så låga halter av litium?
Litium är det tredje grundämnet i det periodiska systemet och skapades vid Big Bang tillsammans med väte och helium. Under många år har astronmerna funderat på varför vissa stjärnor verkar ha mindre litium än andra. Med dessa nya observationer av HIP 102152 har astronomerna tagit ett stort steg mot att lösa detta mysterium.
Vår egen sol innehåller bara en procent av den mängd litium som fanns i det material den bildades från. Undersökningar av yngre soltvillingar har antytt att dessa yngre släktingar skulle innehålla mycket större mängder litium, men fram till nu har forskarna inte kunna bevisa ett klart samband mellan ålder och litiumhalt.
TalaWanda Monroe vid Universidade de São Paulo är första författare till den nya artikeln.
– Våra observationer visar att HIP 102152 innehåller väldigt lite litium. Detta betyder att vi för första gången kan visa att äldre soltvillingar har lägre litiumhalter än vår sol eller yngre soltvillingar. Vi kan därför vara säkra på att stjärnor på något sätt förstör sitt litium när de åldras, och att solens litiumhalt verkar vara normalt för dess ålder, säger hon i ett pressmeddelande.
Historien har också en spännande slutkläm. HIP 102152, visar det sig, har en ovanlig kemisk sammansättning som skiljer sig från de flesta andra soltvillingar, men liknar solens. Båda stjärnor saknar ämnen som är vanliga i meteoriter och på jorden. Det är en stark antydan att det kan finnas steniga planeter runt HIP 102152.
