Astronomen hebben mogelijk de eerste sterren gevonden die na de oerknal zijn ontstaan

Al jaren zijn astronomen op zoek naar de eerste generatie sterren die in het vroege heelal zijn ontstaan. En nu hebben Ari Visbal en zijn collega’s van de Universiteit van Toledo (VS), na een zorgvuldige analyse van waarnemingen van de Webb-ruimtetelescoop, mogelijk een eerste glimp opgevangen van deze zogeheten Populatie III-sterren (The Astrophysical Journal Letters, 27 oktober). 

Populatie III-sterren bestaan vermoedelijk volledig uit de primitieve elementen helium en waterstof, met een snufje lithium – de overblijfselen van de oerknal. Ze ontstonden al vroeg: ongeveer tweehonderd miljoen jaar na het ontstaan van het heelal. Deze sterren zijn uiterst zeldzaam, omdat ze al lang geleden zijn uitgedoofd, maar astronomen hadden goede hoop dat het zwakke licht van deze verre, oude objecten toch waarneembaar zou kunnen zijn. 

Eerdere kandidaten voor Populatie III vielen af, omdat ze niet voldeden aan de drie belangrijkste voorspellingen over hun ontstaan en hun eigenschappen: ze moeten zijn gevormd in kleine opeenophopingen van donkere materie (zogeheten halo’s), heel veel massa hebben en kleine groepjes hebben gevormd. 

In hun onderzoeksverslag stellen de astronomen dat hun ontdekking aan alle drie de eisen voldoet. De door hen ontdekte sterren, die deel uitmaken van een ver sterrenstelsel met de aanduiding LAP1-B, lijken te zijn gevormd in een concentratie van donkere materie met ongeveer vijftig miljoen keer zoveel massa als onze zon. 

Een andere aanwijzing is dat de sterren enorm groot zijn: hun massa’s lopen uiteen van tien tot duizend zonsmassa’s. Deze enorme sterren klonterden samen, maar alleen in kleine groepen met een totale massa van enkele duizenden zonsmassa’s, wat de derde voorspelling bevestigt. 

Verder bewijs komt van het gas rondom LAP1-B, dat slechts geringe sporen van elementen zwaarder dan helium en waterstof bevat. Dit komt overeen met een scenario waarin het stelsel dermate jong is dat enkele van de eerste zware sterren recent zijn uitgedoofd, als supernova’s zijn geëxplodeerd en het aanwezige gas met deze primitieve elementen hebben ‘vervuild’. 

Ongetwijfeld een spannend resultaat, maar er resteren nog steeds onzekerheden. Zo is nog onduidelijk hoeveel materiaal de eerste supernova’s precies hebben uitgestoten en of de bestaande computermodellen de fysische eigenschappen van het heelal wel goed weergeven. (EE)