Shutterstock

Det tidlige universet var fullt av stjerner som var 100 000 ganger så store som solen

I dag er universets største stjerner opptil 100 ganger så store som solen. Men da universet nettopp hadde oppstått, var stjernene mye større og levde kortere, viser studie.

I dag veier de største stjernene i universet opptil 100 ganger så mye som solen.

Men rett etter big bang kunne stjernene blir mye større, viser en ny studie.

Den viser imidlertid også at de spesielle omstendighetene som gjorde stjernene opptil 100 000 ganger så store som solen, aldri oppstår igjen.

Slik blir en stjerne født

Rett etter big bang – for omkring 13 milliarder år siden – bestod universet stort sett bare av hydrogen og helium.

I løpet av et par hundre millioner år begynte gassene å samle seg i kuler der mer og mer materie ble presset sammen.

Det er disse molekylære skyene som føder stjerner. Slik er det fortsatt.

Når gassene i skyen blir presset nok sammen, kollapser skyen, og grunnstoffene begynner å smelte sammen.

Fusjonen – prosessen der atomer smelter sammen til et nytt atom – frigjør en enorm mengde energi, og det er så å si det som får stjernene til å brenne.

Så lenge det er stoffer som kan fusjonere, brenner stjernen. Når drivstoffet er brukt opp, dør stjernen og blir – alt etter størrelse – en hvit dverg, et svart hull eller en av de andre formene for utbrente stjerner.

Illustration af stjernes oprindelse

Den nye studien viser at avkjølte klumper av materie i universets barndom beveget seg rundt som kaldfronter. Den første – og enorme – stjernen ble født da en av kaldfrontene traff en sky av gass som bare ventet på noe som ville få den til å kollapse, og grunnstoffene kunne begynne å fusjonere.

© NASA/ESA/Hubble Heritage Team

Spesiell stråling gjorde gasskyer til kaldfronter

Det som var annerledes i det tidlige universet – og det som gjorde de første stjernene i stand til å vokse seg mye større – var at universet ikke hadde så mange tunge stoffer den gangen.

Fordi gasskyene stort sett bare bestod av hydrogen og helium, tok det lengre tid før gassene begynte å fusjonere.

Det skyldes at de tyngre grunnstoffene er flinkere til å sende energi ut av gasskyen, og derfor kollapser de molekylære skyene raskere i dag, og stjernene oppstår raskere.

I universets første dager var det ikke så mange tunge stoffer til å sende energi ut av gasskyene.

I stedet, viser datasimuleringer i den nye studien, oppsto de første stjernene ved at gasser ble så varme at de begynte å sende ut en stråling.

Strålingen kunne avlaste en del av gasskyenes overskuddsvarme, men resultatet var store formasjoner av avkjølte gasskyer som beveget seg rundt i universet som en kaldfront.

Til slutt støtte en av kaldfrontene inn i en av de store gasskyene før den kunne kvitte seg med sin ekstra energi, og det fikk ifølge den nye studien skyen til å kollapse til den første stjernen.

Men fordi skyen hadde fått samle mye masse før det, ble stjernen også veldig stor.

Enorme stjerner er umulige i dag

Den nye studien viser også hvorfor stjerner av så store dimensjoner er utenkelige i vår tids univers.

Når stjernene dannes, skjer det ved at gasskyene samler seg og grunnstoffene fusjonere til nye, mer avanserte og tyngre grunnstoffer.

De grunnstoffene gjør det mulig for senere gasskyer å kvitte seg med massevis av energi og dermed kollapse til en stjerne raskere enn de første stjernene gjorde.

Så hver gang en stjerne blir født og dør, vil de neste stjernene bli født raskere og dermed bli mindre.