Hoe waren de eerste sterren?

De eerste sterren vormden ongeveer 300 miljoen jaar na de oerknal, toen het universum nog donker was, uit oerwoudwolken. De eerste sterren waren gemaakt van waterstof en helium, en geen andere elementen - nul "metalliciteit". In de astrofysica is een metaal elk element dat zwaarder is dan waterstof of helium.

Men geloofde dat de eerste sterren enorm waren, honderden zonnemassa's, omdat het brokken van materie net was begonnen. Het vroege universum was erg homogeen - er waren slechts kleine afwijkingen in de soepele verdeling van materie. Langzaam werden deze afwijkingen opgebouwd en gecondenseerd in lokale gaszakken. Dit proces heeft enorm veel tijd gekost, omdat de zwaartekracht relatief zwak is wanneer er nog niet veel materie op één plaats is gestapeld.

De eerste sterren worden "Populatie III" -sterren genoemd, in tegenstelling tot de Populatie II-sterren die na hen kwamen en Populatie I-sterren zoals onze Zon. Deze latere sterren hebben een veel hoger metaalgehalte, wat hun dynamiek op belangrijke manieren beïnvloedt. Tegenwoordig kan een ster die veel zwaarder is dan 150 zonnen niet bestaan. Vanwege de aanwezigheid van zuurstof, stikstof en koolstof in de kern worden waterstoffusiereacties gekatalyseerd en zou de ster zichzelf uit elkaar blazen voordat hij de kans kreeg om zich te vormen.

Maar niet zo met de eerste sterren. Deze dingen waren enorm. Wetenschappers denken dat ze met de Spitzer Space Telescope misschien een kleine glimp hebben opgevangen van de gloed van deze sterren. Zonder zware elementen in hun kernen, versmolten deze sterren waterstof met behulp van het pp-protonenproces, dat erg lang duurt. Toch zouden deze sterren vanwege hun extreme massa zeer dichte en hete centra hebben gehad, waardoor de reacties werden versneld. De eerste sterren bestonden waarschijnlijk niet meer dan een miljoen jaar. Vanwege hun extreme afstand kunnen we ze waarschijnlijk pas observeren als de telescooptechnologie aanzienlijk verbetert.