Site pictogram Astroblogs

Sterren van de eerste generatie in het heelal waren mogelijk 100.000 keer zo zwaar als de zon

Visualisatie van de uitdijende bellen van reïoniserend gas na het ontstaan van de eerste sterren in het vroege heelal. Credit: Paul Geil & Simon Mutch/The University of Melbourne

Recente berekeningen van sterrenkundigen aan de vorming van de allereerste generatie van sterren in het vroege heelal laten zien dat de eerste sterren enorme massa’s hadden, tot wel 100.000 keer die van de zon. In dat vroege heelal, pakweg een paar honderd miljoen jaar na de oerknal, was de situatie anders dan vandaag de dag, je had enorme wolken van waterstof, het lichtste element dat kort na de oerknal was ontstaan, dé brandstof voor de vorming van sterren. Wil je uit die waterstofwolken zware sterren zien ontstaan dan moeten die wolken snel inkrimpen en daarbij niet te warm worden, want anders zorgt de warmte er voor dat verdere ineenstorting van de wolken wordt belemmerd. Je moet dus een manier hebben waarbij de warmte die door de krimp wordt veroorzaakt weer verdwijnt en dat kan door straling, waarbij de overtollige warmte wordt uitgestraald. Sterrenkundigen noemen dit fenomeen ‘koude accretie’. Onlangs hebben drie Japanse sterrenkundigen (o.a. Universiteit van Kyoto) simulaties uitgevoerd van die koude accretie en die lieten zien dat grote stromen koude, dichte materie een accretieschijf in het centrum van gigantische massa’s materie kunnen raken. Als dat gebeurt ontstaat er een schokgolf en die destabiliseert het gas snel en veroorzaakt de onmiddellijke ineenstorting van grote hoeveelheden materie. Dan kunnen tienduizenden tot wel honderdduizend zonsmassa’s in korte tijd ineenkrimpen en superzware sterren vormen, de eerste generatie van sterren in het heelal, ook wel de Populatie III sterren genoemd. Als zo’n wolk begint in te storten door koude accretie en de gegenereerde warmte kan door straling verdwijnen is er niets wat de verdere kollaps tot de superzware sterren kan tegenhouden. Met de Webb ruimtetelescoop doen ze pogingen om die Populatie III sterren waar te nemen.

Meer informatie vind je in het vakartikel van Masaki Kiyuna et al, First emergence of cold accretion and supermassive star formation in the early universearXiv (2023).

Bron: Phys.org.

FacebookTwitterMastodonTumblrShare
Mobiele versie afsluiten