12 mei 2021

Allereerste sterren toch niet zo extreem zwaar als gedacht

Simulatie van de vorming van de allereerste sterren. credit: NASA/JPL-Caltech/Kyoto Univ.

Wekenlange computersimulaties hebben aan het licht gebracht dat de allereerste sterren in het heelal, die enkele honderden miljoenen jaren na de oerknal verschenen, toch niet zo extreem zwaar waren als men eerst dacht. Van die sterren werd tot voor kort verondersteld dat ze waren ontstaan uit de wolken van de lichtste elementen waterstof en helium, die enkele minuten na de oerknal door de zogenaamde nucleosynthese waren gevormd, en dat die sterren wel honderden keren zo zwaar als de zon moesten zijn geweest. De reden voor die veronderstelling was de afwezigheid van elementen zwaarder dan helium, door de sterrenkundigen ‘metalen’ genoemd. Bij de vorming van ‘hedendaagse’ sterren zorgen metalen er voor dat de onder invloed van de zwaartekracht in elkaar stortende wolken van waterstof en helium niet te heet worden en daardoor nog verder krimpen. Interstellaire gas- en stofwolken die te heet zijn gaan weer expanderen en dat verhinderd de stervorming. In de vroegste perioden van het heelal waren er nog geen metalen, zoals onlangs nog in enkele ‘oerwolken’ werd geconstateerd, en de grootte van de in elkaar stortende wolken van waterstof en helium moest dat gebrek aan metalen compenseren, met sterren tot een massa van wel duizend zonmassa’s als resultaat. De uitgevoerde simulaties van de vorming van de eerste sterren door een team onder leiding van Takashi Hosokawa laat zien dat de omgeving van die sterren op een gegeven moment verhit wordt tot een temperatuur van 50.000 Kelvin – da’s 8,5 keer de oppervlaktetemperatuur van de zon – en dat dan de ineenstorting abrupt stopt, de verdere  groei van de ster verhinderend. De sterren blijken niet meer dan enkele tientallen keer zo zwaar als de zon te worden. Na een kort en intensief leven eindigen ze als een supernova, waarbij ze hun buitenlagen wegblazen. Speurtochten naar supernovae van extreem zware ‘progenitors’ hadden tot nu toe geen resultaat opgeleverd, maar nu blijkt ook waarom: die progenitors – de voorlopers van de sterren die als supernova uit elkaar knallen – zijn er helemaal niet geweest. Bron: NASA.

 

Speak Your Mind

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.