Astronomowie wiedzą teraz, że Wielki Wybuch miał miejsce 13,7 miliarda lat temu. Ale potem Wszechświat ostygł do tego stopnia, że grawitacja może zacząć przyciągać surowy wodór i hel do pierwszych gwiazd.
Podstawowe pierwiastki we Wszechświecie, wodór i hel oraz kilka pierwiastków śladowych, które utworzyliśmy podczas Wielkiego Wybuchu. Przez krótką chwilę cały wszechświat był w temperaturze i ciśnieniu, w którym wodór mógł się stopić z helem. Dlatego widzimy w przybliżeniu te same stosunki wodoru do helu, wszędzie, gdzie patrzymy we Wszechświecie: 73% wodoru, 25% helu, a reszta to pierwiastki śladowe.
Astronomowie sądzą, że ta mieszanka czystego wodoru / helu pozwoliła pierwszym gwiazdom rosnąć o wiele bardziej masywnie, niż mogą dziś uzyskać gwiazdy. Uważa się, że mogli zgromadzić kilkaset mas Słońca. Uważa się, że najbardziej masywna gwiazda, która może dziś powstać, ma około 150 mas Słońca. Po tym punkcie ekstremalne wiatry pochodzące z gwiazdy zapobiegają wpadaniu dodatkowego materiału.
Ta pierwsza generacja gwiazd, którą astronomowie nazywają gwiazdami Populacji III, żyłaby krótko i gwałtownie. Trwały prawdopodobnie około miliona lat, a następnie zdetonowane jako supernowe. Ale w ich życiu te gwiazdy Population III stworzyłyby coraz cięższe pierwiastki w swoich rdzeniach, a podczas gwałtownej śmierci stworzyłyby jeszcze bardziej egzotyczne cięższe pierwiastki, takie jak złoto i uran. Możliwe, że pierwsze gwiazdy przeszły kilka szybkich cykli, wciągając materiał, detonując i widząc region z cięższymi elementami. W końcu zaczęłyby powstawać pierwsze gwiazdy długoterminowe, gwiazdy z ilością cięższych pierwiastków, które widzimy dzisiaj.
Żadnej z pierwszych gwiazd nigdy nie zaobserwowano bezpośrednio. Było kilka wskazówek dotyczących soczewkowania grawitacyjnego; używając grawitacji pobliskiej galaktyki, aby skupić światło z bardziej odległego kwazara. Następna generacja teleskopów kosmicznych, taka jak James Webb Space Telescope, może być w stanie zepchnąć obserwowany Wszechświat z powrotem do tych pierwszych gwiazd.
Napisaliśmy tutaj wiele artykułów o gwiazdach w Space Magazine. Oto artykuł o astronomach symulujących powstawanie pierwszych gwiazd, a także artykuł o tym, jak pierwsze gwiazdy mogły być zasilane przez ciemną materię.
Chcesz więcej informacji o gwiazdach? Oto publikacje prasowe Hubblesite na temat gwiazd i więcej informacji z NASA wyobrażających sobie Wszechświat.
Nagraliśmy kilka odcinków Astronomy Cast o gwiazdach. Oto dwa, które mogą Ci się przydać: Odcinek 12: Skąd pochodzą gwiazdy Baby i Odcinek 13: Gdzie idą gwiazdy, gdy umierają?
Źródło: Caltech IPAC
