Jakie były pierwsze gwiazdy?

Pierwsze gwiazdy powstały około 300 milionów lat po Wielkim Wybuchu, kiedy wszechświat był jeszcze ciemny, z pierwotnych chmur gazowych. Pierwsze gwiazdy były zbudowane z wodoru i helu i żadnych innych pierwiastków - zero „metaliczności”. W astrofizyce metalem jest każdy pierwiastek cięższy niż wodór lub hel.

Pierwsze gwiazdy były uważane za ogromne, setki mas Słońca, ponieważ właśnie rozpoczął się proces skupiania materii. Wczesny wszechświat był bardzo jednorodny - występowały jedynie niewielkie odchylenia w płynnym rozkładzie materii. Powoli odchylenia te narastały i skraplały się w lokalnych kieszeniach gazu. Proces ten zajął dużo czasu, ponieważ grawitacja jest stosunkowo słaba, gdy w jednym miejscu nie ma już dużo materii.

Pierwsze gwiazdy nazywane są gwiazdami „Population III”, w przeciwieństwie do gwiazd Population II, które przyszły po nich, a gwiazdy Population I lubią nasze Słońce. Te późniejsze gwiazdy mają znacznie wyższą zawartość metali, co w istotny sposób wpływa na ich dynamikę. Dziś gwiazda o masie znacznie większej niż 150 Słońc nie mogła istnieć. Z powodu obecności tlenu, azotu i węgla w rdzeniu reakcje syntezy wodoru są katalizowane, a gwiazda rozpadnie się, zanim będzie mogła się uformować.

Ale nie w przypadku pierwszych gwiazd. Te rzeczy były ogromne. Naukowcy uważają, że mogli dostrzec niewielki przebłysk blasku tych gwiazd za pomocą Kosmicznego Teleskopu Spitzer. Bez ciężkich pierwiastków w swoich rdzeniach gwiazdy te stopiły wodór za pomocą procesu protonowego pp, co zajmuje bardzo dużo czasu. Jednak ze względu na ich ekstremalną masę gwiazdy te miałyby bardzo gęste i gorące centra, przyspieszające reakcje. Pierwsze gwiazdy istniały prawdopodobnie nie dłużej niż milion lat. Ze względu na ich ekstremalną odległość prawdopodobnie nie będziemy w stanie ich obserwować, dopóki technologia teleskopu nie ulegnie znacznej poprawie.