Всесвіт був просто іншим, коли він був молодшим. Нещодавно астрономи виявили, що складна фізика в молодому космосі могла призвести до розвитку надмасивних зірок, кожна з яких важить у 100 000 разів більше маси Сонця. Наразі ми не маємо спостережень за утворенням перших зірок у Всесвіті, яке, як вважають, відбулося, коли нашому космосу було лише кілька сотень мільйонів років. Щоб зрозуміти цю важливу епоху, астрономи звертаються до складного комп’ютерного моделювання, щоб перевірити моделі того, як утворилися перші зірки.
Протягом багатьох років астрономи боролися з ключовим питанням про типовий розмір перших зірок. Деякі ранні оцінки передбачали, що перші зірки могли бути в сотні разів масивніші за Сонце, тоді як пізніша симуляція показала, що вони будуть більш нормальних розмірів. Нещодавно група дослідників зібрала новий раунд моделювання та дійшла дуже дивовижного висновку. Їхнє моделювання спеціально розглядало явище, відоме як акреція холоду. Щоб побудувати великі зірки, вам потрібно дуже швидко втягнути багато матеріалу в дуже малий об’єм.
І робити це потрібно без підвищення температури матеріалу, тому що більш теплий матеріал не зруйнується сам. Тож вам потрібен якийсь спосіб відведення тепла від матеріалу, оскільки він дуже швидко руйнується.
Попереднє моделювання виявило появу щільних кишень у ранніх галактиках, які швидко охолоджувалися від випромінювання, але не мали роздільної здатності, необхідної для відстеження їх подальшої еволюції.
Нове дослідження робить крок далі, досліджуючи, як поводяться холодні щільні кишені, які спочатку утворюються в ранньому Всесвіті. Це моделювання показало, що великі потоки холодної щільної матерії можуть вдарятися про акреційний диск у центрі гігантських згустків речовини. Коли це відбувається, утворюється ударна хвиля. Ця ударна хвиля швидко дестабілізує газ і викликає миттєвий колапс великих кишень матерії.
Ці великі кишені можуть бути в десятки тисяч разів масивніші за Сонце, а в деяких випадках навіть у 100 000 разів масивніше Сонця. Не маючи нічого, що могло б зупинити їх колапс, вони негайно утворюють гігантські зірки, відомі як надмасивні зірки. Астрономи поки не знають, чи утворилися надмасивні зірки в ранньому Всесвіті. Вони сподіваються, що майбутні спостереження за допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба відкриють підказки щодо формування перших зірок і галактик і визначать, чи з’явилися ці монстри в новонародженому Всесвіті.