Forskere løser gåden om dannelsen af den ældste stjerne i Mælkevejen

Video: I videoen ses en computersimulering af dannelsen af Mælkevejens ældste kendte stjerne. Stjerneforskere har i mange år undret sig over, hvordan de ældste og mest metalfattige stjerner i Mælkevejen overhovedet kunne eksistere. Nu er det omsider lykkedes et hold forskere at løse gåden ved at lave en avanceret computersimulering af den ældste kendte stjerne i Mælkevejen. Simuleringen er lavet vha. computerprogrammet KROME, der er udviklet af Tommaso Grassi fra Center for Stjerne-og Planetdannelse på Statens Naturhistoriske Museum. KROME gør det muligt at studere scenarier for dannelsen af de mest metalfattige stjerner observeret i Mælkevejen med en hidtil uset nøjagtighed.

Det har hidtil været en gåde, hvordan de ældste nuværende stjerner i Mælkevejen overhovedet kunne eksistere. Ifølge traditionelle modeller for stjernedannelse er deres metalindhold ganske enkelt for lavt. En stjerne dannes, når en samling af gasser er tæt og tung nok til, at den falder sammen om sin egen tyngdekraft. Men i tilfældet med de ældste stjerner i Mælkevejen burde tyndekraften så at sige ikke kunne vinde, da stjernernes metalindhold er for lavt.

Ved at bruge det nyudviklede program KROME, der er et sofistikeret modelleringsværktøj til kemi og mikrofysik, er det for første gang blevet muligt at forstå, hvordan små stjerner kan dannes ud af gasser med en lav koncentration af tungere grundstoffer.

- I KROME kan vi med stor nøjagtighed beregne, hvordan metaller påvirker afkølingen af gassen til en ny stjerne, og vores resultater viser, at man hidtil har undervurderet metallernes indvirkning. Med vores nye modeller har vi endelig løst gåden ved at påvise, at selv molekyleskyer med et meget lavt metalindhold kan køles effektivt nok, mens de falder sammen under deres egen tyngdekraft, så der dannes små stjerner, siger postdoc Tommaso Grassi fra Center for Stjerne- og Planetdannelse på Statens Naturhistoriske Museum.

Ældste stjerne under ”lup”

Den ældste kendte stjerne i Mælkevejen er netop af en sådan støbning, som forskerne hidtil ikke helt har kunnet begribe. Den 13,7 milliarder år gamle stjerne, der bærer det knapt så mundretten navn ”SMSS J031300.-36-670839,3,” blev født kun 100 millioner år efter big bang. For kort tid siden var den en tur igennem KROME.

Simuleringen blev udført af Dr. Stefano Bovino fra universitet i Göttingen, som forklarer:

- Vores simuleringer indikerer, at gassen blev afkølet effektivt under dannelsen af stjernen. Sådanne forhold begunstiger netop dannelsen af små stjerner. Tilstedeværelsen af tunge grundstoffer skabte yderligere mekanismer for afkøling af gassen. Stjernen har desuden en større forekomst af kulstof end normale stjerner. Derfor kunne vi ikke bare benytte vores normale modeller for stjerneudvikling til at forstå denne stjerne. Vi var nødt til at følger den kemiske udvikling i detalje i den gas sky, som stjernen blev dannet ud af, hvilket var muligt takket være KROME.

Kontakt

Tommaso Grassi
Postdoc
Tlf: +39 338 6831471

Troels Haugbølle
Lektor
Mobil: 60 66 29 80

Emner