Trots att några av de första stjärnorna i det tidiga universum var massiva, levde de förmodligen snabba och rasande liv, eftersom de troligen roterade mycket snabbare än deras nutida motsvarigheter. En ny studie om stjärnutvecklingen tittade på ett 12-miljarder år gammalt stjärnkluster och fann höga nivåer av metall i stjärnorna - en kemisk signatur som antyder att de första stjärnorna var snabba spinnare.
"Vi tror att de första generationerna av massiva stjärnor var mycket snabba rotatorer - det är därför vi kallade dem spinstars," sade Cristina Chiappini från Astrophysical Institute Potsdam i Tyskland, som ledde teamet av astronomer.
Dessa första generationens stjärnor dog ut för länge sedan, och våra teleskoper kan inte titta tillbaka i tid tillräckligt långt för att de faktiskt kan se dem, men astronomer kan få en glimt av hur de var genom att titta på den kemiska sminkningen av senare stjärnor. De första stjärnornas kemiska avtryck är som fossila poster som finns i de äldsta stjärnorna vi kan studera.
Den allmänna förståelsen för det tidiga universum är att universum, strax efter Big Bang, gjordes av väsentligen bara väte och helium. Den kemiska berikningen av universum med andra element måste vänta i cirka 300 miljoner år tills fyrverkerierna började med döden av de första generationerna av massiva stjärnor, och placerade nya kemiska element i primordialen, som senare införlivades i de kommande generationerna av stjärnor .
Med hjälp av data från ESO: s Very Large Telescope (VLT) återanalyserade astronomerna spektra för en grupp mycket gamla stjärnor i Galactic Bulge. Dessa stjärnor är så gamla att bara mycket massiva, kortlivade stjärnor med massor större än cirka tio gånger massan av vår sol borde ha haft tid att dö och förorena gasen från vilken dessa fossila register sedan bildades. Som förväntat visade den kemiska sammansättningen av de observerade stjärnorna element som är typiska för berikning av massiva stjärnor. Den nya analysen avslöjade emellertid oväntat också element som vanligtvis endast skulle produceras av stjärnor av mindre massor. Snabbroterande massiva stjärnor å andra sidan skulle lyckas producera dessa element själva.
"Alternativa scenarier kan ännu inte kasseras - men - vi visar att om de första generationerna av massiva stjärnor var spinstar, skulle detta ge en mycket elegant förklaring till detta pussel!" sa Chiappini.
En stjärna som snurrar snabbare kan leva längre och drabbas av andra öde än långsamt snurrande. Snabb rotation påverkar också andra egenskaper hos en stjärna, såsom dess färg och dess ljusstyrka. Spinstars skulle därför också ha starkt påverkat egenskaperna och utseendet på de första galaxerna som bildades i universum. Förekomsten av spinstars stöds nu också av nyligen hydrodynamiska simuleringar av bildandet av universums första stjärnor av en oberoende forskargrupp.
Chiappini och hennes team arbetar för närvarande med att förlänga stjärn simuleringarna för att ytterligare testa sina resultat. Deras arbete publiceras i en Nature-artikel den 28 april 2011.
Källa: University of Potsdam, Nature
