Hoewel sommige van de eerste sterren in het vroege universum enorm waren, leefden ze waarschijnlijk een snel en furieus leven, omdat ze waarschijnlijk veel sneller draaiden dan hun huidige tegenhangers. In een nieuwe studie naar de evolutie van sterren werd naar een 12 miljard jaar oude sterrenhoop gekeken en werd een hoog metaalgehalte in de sterren gevonden - een chemische signatuur die suggereert dat de eerste sterren snelle spinners waren.
"We denken dat de eerste generaties van massieve sterren zeer snelle rotatoren waren - daarom noemden we ze spinstars", zegt Cristina Chiappini van het Astrophysical Institute Potsdam in Duitsland, die het team van astronomen leidde.
Deze sterren van de eerste generatie stierven lang geleden uit en onze telescopen kunnen niet ver genoeg terug in de tijd kijken om ze echt te zien, maar astronomen kunnen een glimp opvangen van hoe ze waren door naar de chemische samenstelling van latere sterren te kijken. De chemische afdrukken van de eerste sterren zijn als fossielen die gevonden kunnen worden in de oudste sterren die we kunnen bestuderen.
Het algemene begrip van het vroege heelal is dat het heelal kort na de oerknal in wezen uit waterstof en helium bestond. De chemische verrijking van het heelal met andere elementen moest ongeveer 300 miljoen jaar wachten tot het vuurwerk begon met de dood van de eerste generaties van zware sterren, waardoor nieuwe chemische elementen in het oergas werden gestoken, die later in de volgende generaties van sterren werden verwerkt .
Met behulp van gegevens van ESO's Very Large Telescope (VLT), analyseerden de astronomen de spectra van een groep zeer oude sterren in de Galactische Ardennen. Deze sterren zijn zo oud dat alleen zeer massieve, kortlevende sterren met massa's groter dan ongeveer tien keer de massa van onze zon de tijd zouden moeten hebben gehad om te sterven en het gas te vervuilen waaruit deze fossielen zich vervolgens hebben gevormd. Zoals verwacht vertoonde de chemische samenstelling van de waargenomen sterren elementen die typisch zijn voor verrijking door massieve sterren. De nieuwe analyse onthulde echter onverwachts ook elementen waarvan gewoonlijk wordt aangenomen dat ze alleen worden geproduceerd door sterren met een kleinere massa. Snel roterende massieve sterren zouden er echter in slagen deze elementen zelf te vervaardigen.
"Alternatieve scenario's kunnen nog niet worden verworpen - maar - we laten zien dat als de eerste generaties van zware sterren spinstars waren, dit een zeer elegante uitleg zou geven aan deze puzzel!" zei Chiappini.
Een ster die sneller draait, kan langer leven en een ander lot ondergaan dan langzaam draaiende. Snelle rotatie heeft ook invloed op andere eigenschappen van een ster, zoals de kleur en de helderheid. Spinstars zouden daarom ook een sterke invloed hebben gehad op de eigenschappen en het uiterlijk van de eerste sterrenstelsels die in het heelal werden gevormd. Het bestaan van spinstars wordt nu ook ondersteund door recente hydrodynamische simulaties van de vorming van de eerste sterren van het heelal door een onafhankelijke onderzoeksgroep.
Chiappini en haar team werken momenteel aan het uitbreiden van de stellaire simulaties om hun bevindingen verder te testen. Hun werk is gepubliceerd in een Nature-artikel op 28 april 2011.
Bron: University of Potsdam, Nature
