'Star Trek: Discovery' Rezension: Seltsame neue Welt

Eine neue Supercomputer-Simulation bietet die bisher detaillierteste Darstellung der Entstehung der ersten Sterne nach dem Urknall.

Das Modell folgt der einfacheren Physik, die das frühe Universum beherrschte, um zu sehen, wie kalte Gasklumpen schließlich zu riesigen Sternembryonen wurden.

"Solange man diese Physik nicht in den Code einträgt, kann man nicht beurteilen, wie sich die ersten Protosterne gebildet haben", sagte Lars Hernquist, ein Astrophysiker an der Harvard University, dessen frühes Sternenmodell in der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift beschrieben wird Wissenschaft. Seine Äußerungen wurden am Mittwoch während einer Pressekonferenz gemacht.

Die mysteriöse "dunkle Materie" sei der erste Gravitationsantrieb für Wasserstoff- und Heliumgas, der zusammenklumpt, sagte Hernquist. Das Gas begann Energie freizusetzen, während es kondensierte und Moleküle aus Atomen bildete, die das Klumpen weiter kühlten und eine noch stärkere Kondensation ermöglichten.

Im Gegensatz zu früheren Modellen berücksichtigt die neueste Simulation diesen Kühlprozess des "komplexen Strahlungstransports", sagte der Astrophysiker Naoki Yoshida von der Universität Nagoya, der das Modellierungsprojekt leitete.

Schließlich konnte die Gravitation die Gaswolke nicht weiter kondensieren, weil das dicht gepackte Gas einen Druck gegen den weiteren Kollaps ausübte. Dieser Gleichgewichtspunkt markierte den Beginn eines embryonalen Sterns, der von Astronomen als Protostern bezeichnet wird.

Simulationsläufe zeigen, dass der erste Protostern wahrscheinlich mit nur 1 Prozent der Masse unserer Sonne begann, aber in 10.000 Jahren auf mehr als 100 Sonnenmassen angewachsen wäre.

"Keine Simulation ist jemals dazu gekommen, diese wichtige Phase der Geburt eines Sterns zu identifizieren", bemerkte Hernquist.

Die ersten Protosterne erreichten eine so große Größe, weil sie hauptsächlich aus einfachen Elementen wie Wasserstoff und Helium bestanden. Diese aufgeblähte Existenz bedeutet, dass die Sterne, die sich aus solchen Protosternen bilden, schwerere Elemente wie Sauerstoff, Kohlenstoff, Stickstoff und Eisen in ihren feurigen Öfen erzeugen können.

Die Forscher hoffen schließlich, die Simulation bis zu dem Punkt, an dem sich Protosterne zu echten Sternen entzünden, durchzuführen.

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