Med computere viser astronomer den forudsagte nuværende fordeling af undvigende første stjerner

Astronomer bruger simuleringer på kraftige computere til at studere den forudsagte nuværende fordeling af undvigende første stjerner, kendt som Population III-stjerner. Disse stjerner menes at være de første, der dannes i det tidlige univers, kort efter Big Bang, og menes at have været meget massive og kortlivede. På grund af deres ekstremt fjerne eksistens og begrænsningerne af nuværende observationsteknikker, er det en udfordring at opdage og studere Population III-stjerner direkte. Computersimuleringer giver dog indsigt i deres dannelse og distribution.

Ved at indtaste forskellige parametre og antagelser om det tidlige univers, såsom den oprindelige tæthed af stof, temperatur og sammensætning, kan astronomer modellere de forhold, der eksisterede i løbet af de første par hundrede millioner år efter Big Bang. Disse simuleringer sporer universets udvikling, herunder dannelsen og vekselvirkningen af ​​gasskyer, fødslen af ​​stjerner og virkningen af ​​stjerneeksplosioner på det omgivende miljø.

En af de vigtigste forudsigelser fra disse simuleringer er, at Population III-stjerner blev dannet i små, tætte klumper af stof kaldet "mini-haloer". Disse mini-haloer var forløberne for galakser og fungerede som fødesteder for de første stjerner. Da disse stjerner eksploderede som supernovaer, frigav de tunge grundstoffer i den omgivende gas, hvilket berigede den og banede vejen for dannelsen af ​​senere generationer af stjerner.

Simuleringerne tyder også på, at population III overvejende blev fundet i miljøer med lav metallicitet. Metallicitet refererer til overfloden af ​​grundstoffer, der er tungere end brint og helium, og det tidlige univers havde en meget lav metallicitet sammenlignet med nutidens univers. Efterhånden som stjerner dannedes og døde, øger de gradvist gassens overordnede metallicitet, hvilket gør det mindre befordrende for Population III-stjerner at dannes.

Ved at analysere resultaterne af disse simuleringer og sammenligne dem med observationsdata får astronomer indsigt i egenskaberne, fordelingen og indvirkningen af ​​Population III-stjerner på det tidlige univers. Disse undersøgelser bidrager til vores forståelse af den kosmiske udvikling og dannelsen af ​​de første galakser og stjerner.