Các nhà thiên văn học bây giờ biết rằng Vụ nổ lớn xảy ra cách đây 13,7 tỷ năm. Nhưng sau đó, Vũ trụ nguội dần đến mức lực hấp dẫn có thể bắt đầu kéo hydro và heli thô vào những ngôi sao đầu tiên.
Các nguyên tố cơ bản trên Vũ trụ, hydro và heli và một vài nguyên tố vi lượng, chúng tôi đã hình thành trong Vụ nổ lớn. Trong một khoảnh khắc ngắn ngủi, toàn bộ Vũ trụ ở nhiệt độ và áp suất mà hydro có thể hợp nhất thành helium. Đây là lý do tại sao chúng ta thấy tỷ lệ hydro tương đương với helium, ở mọi nơi chúng ta tìm thấy trong Vũ trụ: 73% hydro, 25% helium và phần còn lại là các nguyên tố vi lượng.
Các nhà thiên văn học nghĩ rằng hỗn hợp hydro / heli tinh khiết này cho phép những ngôi sao đầu tiên phát triển lớn hơn nhiều so với những ngôi sao có thể có được ngày hôm nay. Nó tin rằng họ có thể tập hợp hàng trăm khối lượng mặt trời. Ngôi sao lớn nhất có thể hình thành ngày nay được cho là chỉ có khoảng 150 khối lượng mặt trời. Sau thời điểm đó, những cơn gió cực đoan đến từ ngôi sao ngăn không cho bất kỳ vật liệu bổ sung nào rơi vào.
Thế hệ sao đầu tiên này, mà các nhà thiên văn học gọi là ngôi sao Dân số III, sẽ có cuộc sống bạo lực ngắn ngủi. Chúng có lẽ chỉ tồn tại một triệu năm hoặc lâu hơn, và sau đó phát nổ thành siêu tân tinh. Nhưng trong cuộc sống của họ, những ngôi sao Dân số III này sẽ tạo ra các nguyên tố nặng hơn và nặng hơn ở lõi của họ, và trong cái chết dữ dội của họ, họ sẽ tạo ra các nguyên tố nặng hơn kỳ lạ hơn, như vàng và uranium. Có thể các ngôi sao đầu tiên đã trải qua một vài chu kỳ nhanh chóng, kéo theo vật liệu, kích nổ và nhìn thấy khu vực có các yếu tố nặng hơn. Cuối cùng, những ngôi sao dài hạn đầu tiên sẽ xuất hiện, những ngôi sao với số lượng các yếu tố nặng hơn chúng ta thấy ngày nay.
Không có ngôi sao đầu tiên nào được quan sát trực tiếp. Đã có một vài gợi ý thông qua thấu kính hấp dẫn; sử dụng trọng lực thiên hà gần đó để tập trung ánh sáng từ một quasar ở xa hơn. Thế hệ kính viễn vọng không gian tiếp theo, như Kính thiên văn vũ trụ James Webb có thể có thể đẩy Vũ trụ quan sát trở lại những ngôi sao đầu tiên này.
Chúng tôi đã viết nhiều bài viết về các ngôi sao ở đây trên Tạp chí Vũ trụ. Ở đây, một bài báo về các nhà thiên văn học mô phỏng sự hình thành của các ngôi sao đầu tiên, và ở đây, một bài viết về cách các ngôi sao đầu tiên có thể được cung cấp năng lượng từ vật chất tối.
Muốn biết thêm thông tin về các ngôi sao? Tại đây Tin tức của Hub Hubiteite Giới thiệu về các ngôi sao và nhiều thông tin hơn từ NASA Hãy tưởng tượng về Vũ trụ.
Chúng tôi đã ghi lại một số tập phim của Thiên văn học về các ngôi sao. Đây là hai điều mà bạn có thể thấy hữu ích: Tập 12: Những ngôi sao bé đến từ đâu và Tập 13: Những ngôi sao sẽ đi đâu khi chúng chết?
Nguồn: Caltech IPAC
