Chociaż niektóre z pierwszych gwiazd we wczesnym wszechświecie były masywne, prawdopodobnie żyły szybko i wściekle, ponieważ prawdopodobnie obracały się znacznie szybciej niż ich współczesne odpowiedniki. W nowym badaniu ewolucji gwiezdnej przyjrzano się gromadzie gwiazdowej sprzed 12 miliardów lat i odkryto wysoki poziom metalu w gwiazdach - sygnatura chemiczna sugerująca, że pierwsze gwiazdy były szybkimi spinnerami.
„Uważamy, że pierwsze generacje masywnych gwiazd były bardzo szybkimi rotatorami - dlatego nazwaliśmy je spinstarami” - powiedziała Cristina Chiappini z Astrophysical Institute Potsdam w Niemczech, która kierowała zespołem astronomów.
Te gwiazdy pierwszej generacji wymarły dawno temu, a nasze teleskopy nie mogą spojrzeć w przeszłość wystarczająco daleko, aby je zobaczyć, ale astronomowie mogą rzucić okiem na to, jak wyglądają, patrząc na skład chemiczny późniejszych gwiazd. Odciski chemiczne pierwszych gwiazd są jak zapisy kopalne, które można znaleźć w najstarszych gwiazdach, które możemy badać.
Ogólne zrozumienie wczesnego wszechświata jest takie, że wkrótce po Wielkim Wybuchu Wszechświat został zbudowany głównie z wodoru i helu. Chemiczne wzbogacenie Wszechświata innymi pierwiastkami musiało czekać około 300 milionów lat, aż fajerwerki rozpoczną się wraz ze śmiercią pierwszych generacji masywnych gwiazd, wprowadzając nowe pierwiastki chemiczne do pierwotnego gazu, które później zostały włączone do następnych generacji gwiazd .
Wykorzystując dane z Very Large Telescope (VLT) ESO, astronomowie ponownie przeanalizowali widma grupy bardzo starych gwiazd w Wybrzuszeniu Galaktycznym. Te gwiazdy są tak stare, że tylko bardzo masywne, krótko żyjące gwiazdy o masach większych niż około dziesięciokrotnie masy naszego Słońca powinny mieć czas na śmierć i zanieczyszczenie gazu, z którego powstały te zapisy kopalne. Zgodnie z oczekiwaniami skład chemiczny obserwowanych gwiazd wykazał pierwiastki typowe dla wzbogacania się przez gwiazdy masywne. Jednak nowa analiza nieoczekiwanie ujawniła również pierwiastki zwykle uważane za wytwarzane tylko przez gwiazdy o mniejszych masach. Z drugiej strony szybko obracające się masywne gwiazdy z powodzeniem wyprodukowałyby te elementy.
„Alternatywnych scenariuszy nie można jeszcze odrzucić - ale - pokazujemy, że gdyby pierwsze generacje masywnych gwiazd były spinstarami, byłoby to bardzo eleganckie wyjaśnienie tej układanki!” powiedział Chiappini.
Gwiazda, która obraca się szybciej, może żyć dłużej i spotkać inne losy niż te o powolnym wirowaniu. Szybki obrót wpływa również na inne właściwości gwiazdy, takie jak jej kolor i jasność. Spinstary miałyby zatem silny wpływ na właściwości i wygląd pierwszych galaktyk, które powstały we Wszechświecie. Istnienie spinstarów jest teraz również wspierane przez ostatnie symulacje hydrodynamiczne powstawania pierwszych gwiazd wszechświata przez niezależną grupę badawczą.
Chiappini i jej zespół pracują obecnie nad rozszerzeniem symulacji gwiezdnych w celu dalszego przetestowania swoich odkryć. Ich praca została opublikowana w artykule Nature 28 kwietnia 2011 r.
Źródło: University of Potsdam, Nature
