Käsitys maailmankaikkeuden varhaisimmista tähdistä voi olla muuttumassa. Uusi tutkimus esittää, että ensimmäiset tähdet eivät olleetkaan pelkkiä jättiläisiä, vaan monet niistä saattoivat olla huomattavasti pienempiä. Tulos perustuu yksityiskohtaisiin tietokonesimulaatioihin.
Vanha käsitys jättitähdistä
Maailmankaikkeuden ensimmäisiä tähtiä kutsutaan populaatio III -tähdiksi. Ne syntyivät varhaisessa maailmankaikkeudessa kaasusta, jossa ei vielä ollut raskaampia alkuaineita.
Pitkään vallalla ollut käsitys oli, että nämä tähdet olivat hyvin massiivisia, jopa kymmeniä tai satoja kertoja Aurinkoa raskaampia. Ajateltiin, että alkuaineköyhä kaasu tiivistyi harvoihin mutta suuriin tähtiin. Tästä oletuksesta seurasi myös ennuste siitä, millaisia jälkiä nämä tähdet olisivat jättäneet räjähtäessään supernovina.
Turbulenssi pilkkoo kaasua
Uusissa simulaatioissa varhaisen maailmankaikkeuden kaasupilvet eivät käyttäytyneet rauhallisesti vaan pyörteisesti. Voimakas, ääntä nopeampi turbulenssi pilkkoi kaasun pienempiin tiivistymiin sen sijaan, että se olisi koonnut sen harvoihin jättimassoihin.
Tästä seuraa, että syntyneet tähdet olivat pienempiä ja niitä oli enemmän. Kuva muistuttaa sitä, miten pisara voi hajota useiksi pienemmiksi pisaroiksi. Jos näin todella tapahtui, ensimmäisten tähtien joukko oli monimuotoisempi kuin aiemmin ajateltiin.
Miksi tällä on väliä
Ensimmäisten tähtien koko ei ole vain yksityiskohta. Tähden massa vaikuttaa siihen, kuinka paljon raskaita alkuaineita se tuottaa ja levittää ympäristöönsä kuollessaan. Nämä alkuaineet ovat myöhempien tähtien, planeettojen ja lopulta elämän rakennusaineita.
Jos ensimmäiset tähdet olivat oletettua pienempiä, ne jättivät myös vähemmän voimakkaan kemiallisen jäljen. Tämä voisi selittää, miksi varhaisen maailmankaikkeuden vanhoista tähdistä ei ole löytynyt sellaisia merkkejä, joita jättimäisten ensitähtien olisi pitänyt jättää.
Simulaatioista havaintoihin
Kyse on toistaiseksi mallinnukseen perustuvasta tuloksesta, ei suorasta havainnosta. Ensimmäisiä tähtiä ei voi nähdä suoraan, sillä ne sammuivat miljardeja vuosia sitten. Siksi niiden ominaisuuksia päätellään simulaatioiden ja epäsuorien havaintojen avulla.
Nykyaikaiset avaruusteleskoopit, kuten James Webb, tutkivat yhä kaukaisempaa ja varhaisempaa maailmankaikkeutta. Kun havainnot ja mallit tarkentuvat, kuva ensimmäisistä tähdistä täydentyy. Uusi tutkimus muistuttaa, että sekään, minkä luulemme tietävämme maailmankaikkeuden alkuvaiheista, ei ole kiveen hakattua.
