Hur stora var de första stjärnorna?
I det tidiga universum tror man att det fanns väldigt stora stjärnor. Hur stora var de? Hur stor kan en stjärna bli?
/Peter
Svar av Erik Zackrisson, astronom, Uppsala universitet
Ingen har ännu lyckats observera universums första stjärnor, men enligt datorsimuleringar kan de typiskt ha haft massor omkring 10–1 000 gånger större än solens. Enligt vissa beräkningar kan det i sällsynta fall även ha bildats ännu större stjärnor, med cirka 100 000 solmassor. Sådana monsterstjärnor bör ha haft en radie cirka 30 000 gånger större än vår sol, vilket är större än hela vårt solsystem.
Orsaken till att stjärnorna blev större i universums barndom var framför allt avsaknaden av tyngre grundämnen. Stjärnor bildas när ett gasmoln kyls av och drar sig samman. Tyngre grundämnen gör att molnet fragmenteras – det uppstår många olika stjärnembryon. Men det tidiga universum bestod enbart av de lättaste grundämnena: väte, helium och små, små mängder litium. Det gjorde att gasmolnet bildade färre och större stjärnor.
Astronomer är intresserade av det tidiga universums möjliga jättestjärnor, eftersom de skulle kunna lösa gåtan om hur supermassiva svarta hål har uppstått. Om det fanns enstaka extremt massiva och kortlivade stjärnor i det tidiga universum, så skulle de, när de kollapsade, kunna bilda svarta hål som var tillräckligt stora för att sedan fortsätta att växa till supermassiva svarta hål.
Har du en fråga till redaktionen?
Mejla fraga@fof.se så tar Anders Nilsson, vetenskapsjournalist och redaktör för avdelningen Frågor + Svar, emot den.
Vi vet ännu inte hur stor en stjärna kan bli. Flera gränser har föreslagits, men senare visat sig vara felaktiga. Enligt ett resonemang borde det i vårt nuvarande universum inte kunna existera stjärnor som är tyngre än 120–150 solmassor – men vi känner redan till flera stjärnor som verkar vara betydligt mer massiva än så, kanske långt över 200 solmassor. Vi får acceptera att vi tydligen inte förstår stjärnbildning tillräckligt väl för att räkna ut ett korrekt svar.
När vi tittar miljarder ljusår ut i universum ser vi lika många år bakåt i tiden, och kanske ser vi snart så långt att vi kan få en skymt av de tidiga stjärnorna. Om det fanns extremt massiva stjärnor i universums barndom så har James Webb space telescope, som ska skjutas upp senare i år, en chans att upptäcka dem.
