A legújabb kutatások szerint a Világegyetem legelső csillagai csoportokban alakultak ki.

Művészi illusztráció egy III. populációs csillagokat tartalmazó területről. Ezek voltak az Univerzum legelső csillagai. A középen látható csillag rövid életének végéhez közeledik, nemsokára szupernóvává válik. (Forrás: NOIRLab / NSF / AURA / J. da Silva / Spaceengine)

A Világegyetem legelső csillagai nem éltek magányos életet. Meglehetősen gyakran születtek kisebb csoportokban, halmazokban. Erre a következtetésre jutott Tilman Hartwig (University of Tokyo) munkatársaival a The Astrophysical Journal című szaklapban közzétett tanulmányban, miután összehasonlították a megfigyelési adatokat a számítógépes modellekkel. „Ez egy nagyon izgalmas eredmény, messze mutató következtetésekkel.” – mondja Simon Portegies Zwart (Leiden Observatory), aki nem vett részt a kutatásban.

Senki sem látott még valódi első generációs csillagot. Az ősrobbanás után nem sokkal született csillagok ősi hidrogén- és héliumfelhőkből alakultak ki. Ezek a hatalmas, történeti okból III. populációs csillagoknak nevezett égitestek csupán néhány millió évig éltek, aztán szupernóvává váltak. Keletkezésük körülményeiről és tömegükről keveset tudunk, pedig ezek az információk sokat segítenének a legelső galaxisok kialakulásának és korai történetének megértéséhez.

Hartwig és japán munkatársai a második generációs csillagok összetételét vizsgálták, hogy többet megtudjanak az első generációról. A II. populációs csillagok csillagközi felhőkben születnek, amelyekben már megtalálhatók a nehezebb elemek. Ezek a III. populációs csillagok magjában jöttek létre, és akkor jutottak ki az űrbe, amikor ezek a korai csillagok felrobbantak.

A csillagokban zajló nukleoszintézissel kapcsolatban végzett részletes számításoknak köszönhetően a csillagászok ismerik azokat az elemeket, amelyeket a III. populációs szupernóvák hoznak létre. Ha összehasonlítjuk ezeket az adatokat egy II. populációs csillag nehéz elemeinek mennyiségével, kiderül, hogy ez a következő generációs csillag egyetlen szupernóva anyagából született-e, vagy ugyanazon a területen lezajlott több robbanásból.

A kutatók a Tejútrendszer 462 II. populációs, extrém fémszegény csillagának archív adatait vizsgálták át. Ezeket a szupernóvákkal kapcsolatos elméleti eredményeikkel együtt bevitték egy gépi tanulásra képes neurális hálózatba. Az eredmények szerint csak a csillagok egyharmada születhetett egyetlen szupernóva anyagából.

„Ez azt jelenti, hogy a rendkívül fémszegény csillagok többsége valószínűleg többszörös forrásból építkezett, és az első csillagok kis halmazokban születtek.” – írják a szakcikk szerzői.

Nem is meglepő, hogy a III. populációs csillagok többsége kis csoportokban vagy halmazokban született, hiszen ez a napjainkban születő nagy tömegű csillagok többségére is igaz. „Ezzel a tanulmánnyal kapunk azonban most először tényleges alapot egy vitához, ami már régóta folyik.” – mondta Portegies Zwart.

Forrás: Sky & Telescope