heelal

Deze melkwegstelsels waren 'slechts' enkele miljarden jaren oud toen hun licht ze verliet. Ze blijken al over enorme centrale zwarte gaten te beschikken. Het is duidelijk: de zwarte gaten waren er het eerst. Maar waar kwamen ze vandaan?

Zwarte gaten oorzaak vorming eerste melkwegstelsels

7 reacties / Universum, Wetenschap / Door / 17 september 2011

Het is een kip of het ei probleem. Wat was er nou eerder, het melkwegstelsel of het superzware zwarte gat in het midden? Voor beide zijn er goede argumenten. Waarnemingen van zeer vroege melkwegstelsels hebben het pleit nu beslecht. Waarmee het volgende raadsel er om schreeuwt opgelost te worden…

Deze melkwegstelsels waren 'slechts' enkele miljarden jaren oud toen hun licht ze verliet. Ze blijken al over enorme centrale zwarte gaten te beschikken. Het is duidelijk: de zwarte gaten waren er het eerst. Maar waar kwamen ze vandaan?
Deze melkwegstelsels waren 'slechts' enkele miljarden jaren oud toen hun licht ze verliet. Ze blijken al over enorme centrale zwarte gaten te beschikken. Het is duidelijk: de zwarte gaten waren er het eerst. Maar waar kwamen die vandaan?

Zwart gat veroorzaakt melkwegstelsel
Elk bekend melkwegstelsel heeft een zwaar zwart gat in het centrum, dat fel opflikkert als het sterren of kosmische gaswolken opslokt. Zwarte gaten en melkwegstelsels hebben dus iets met elkaar te maken. Waarschijnlijk veroorzaakt het ene verschijnsel het andere. Maar waarmee begon het? Volgens sommige theorieën zorgt de ophoping van materie in het centrum van een melkwegstelsel er voor dat zich na verloop van tijd zoveel massa ophoopt, dat zich een zwart gat vormt. Volgens andere theorieën is het precies andersom en zijn melkwegstelsels als het ware de accretieschijven van de zwarte gaten in het centrum.

Het pleit lijkt nu beslecht. Er zijn nu vroege melkwegstelsels ontdekt uit het prille begin van het heelal, tien miljard jaar geleden. Het heelal was toen een kwart zo oud als nu. In deze melkwegstelsels is het zwarte gat in het centrum in verhouding tot de rest van het melkwegstelsel disproportioneel groot. Het melkwegstelsel is zo klein dat het niet de materie had kunnen leveren om het zwarte gat te vormen. De conclusie is onontkoombaar. Het zwarte gat is het kosmische ei, waar de kip van het melkwegstelsel uit tevoorschijn kwam.

Mini-melkwegstelsels
Geen erg grote kip trouwens. In die tijd waren melkwegstelsels nog heel klein, ongeveer zo groot als de Magalhaese Wolken, twee dwergstelsels die nu door ons melkwegstelsel worden opgeslokt. De studie waarop hoofdauteur Trump zich heeft toegelegd is onderdeel van CANDELS, de Cosmic Assembly Near-infrared Deep Extragalactic Legacy Survey en gebruikte een krachtig nieuw instrument op de Hubble Space Telescope. De “slitless grism” (vrij vertaald: een combinatie van een prisma met een raster, waarmee een breed beeld is waar te nemen) op de W3FC infraroodcamera van Hubble verschafte gedetailleerde informatie over verschillende golflengtes licht afkomstig van deze melkwegstelsels.

Waar komen de zwarte gaten vandaan?
Omdat de Hubble ruimtetelescoop onovertroffen nauwkeurig is, lukte het de astronomen om licht van zowel het midden (het zwarte gat) als de buitenkant (de schijf) te verzamelen. Ze ontdekten iets verrassends: de onmiskenbare vingerafdruk van een centraal zwart gat. Dit is de eerste keer dat dit ontdekt is. Tot dan toe zijn alleen zwarte gaten in grote stelsels  (zoals dat van ons) ontdekt. Wat het volgende raadsel oplevert. Namelijk: waar komen die enorme zwarte gaten vandaan, en waarom vinden we ze niet in dwergstelsels in de buurt? Volgens de standaard kosmologische inflatiemodellen was de kosmos erg effen na de inflatiefase. Door welk merkwaardig proces zijn ze gevormd?

Wat is er met de zwarte gaten in dwergstelsels anno nu gebeurd?
Een mogelijkheid is dat deze melkwegstelsels de voorgangers zijn van de tegenwoordige zware melkwegstelsels zoals onze eigen Melkweg en buurstelsel Andromeda, aldus Trump. Volgens zijn collega Faber roept dit extra vragen op. Om zich anno nu te ontwikkelen tot grote stelsels, hadden de ministelsels veel sneller moeten groeien dan de huidige modellen toelaten. Als het dwergstelsels blijven, zouden de dwergstelsels van nu ook centrale zwarte gaten moeten hebben. Faber denkt daarom dat er zich een grote verzameling kleinere zwarte gaten in dwergstelsels bevindt, die nog niemand waar heeft genomen. Deze voorspelling is te testen. Dwergstelsels genoeg, bijvoorbeeld in de buurt van ons eigen melkwegstelsel. Wel zal dit lastig worden. Is dat dwergstelsel zeer arm in gas, dan valt er geen gas in het zwarte gat en geeft dat zwarte gat nauwelijks straling af.

Vraatzucht zwart gat leidt tot stervorming
Trump nam waar dat de dwergstelsels ongeveer tien keer zo snel sterren vormen als de Melkweg nu doet. Hij acht het mogelijk dat er een verband is tussen stervorming en actieve melkwegkernen (bijvoorbeeld quasars). Als er gas beschikbaar is om nieuwe sterren te vormen, kan dat gas ook het zwarte gat voeden, aldus hem. Verder bewijs voor het bestaan van zwarte gaten werd verkregen uit röntgendata van een andere ruimtetelescoop, Chandra. Beide waarnemingen richtten zich op 28 melkwegstelsels in een klein stukje hemel, het Hubble Ultra Deep Field. De data van alle 28 dwergstelsels werd samengevoegd om zo toch nog een statistisch significant resultaat te krijgen. Deze techniek wil het team later ook voor andere onderzoeken gebruiken. Waarnemingstijd op deze ruimtetelescopen is uiterst schaars en gewild. Naast Trump en Faber deden er daarom 27 anderen mee aan dit onderzoek.

Bron
Small distant galaxies host supermassive black holes, University of California (Santa Cruz), 2011
Jonathan H. Trump et al., A CANDELS WFC3 Grism Study of Emission-Line Galaxies at z~2: A Mix of Nuclear Activity and Low-Metallicity Star Formation, ArXiv.org (2011), (ook gepubliceerd in Astrophysical Letters)

Zijn we vijf miljard jaar geleden getroffen door een ander heelal?

14 reacties / Universum, Visionaire vragen, Wetenschap / Door / 11 september 2011

Een mysterieuze invloed laat het heelal steeds sneller uitzetten. Ook, is na grondige statistische analyse gebleken, blijkt die uitzetting in sommige richtingen sneller te verlopen dan in andere richtingen. Van het mooie, symmetrische heelal dat kosmologische theorieën ons voorspiegelen, blijft nu onze waarnemingstechnieken steeds beter worden, steeds minder over. Wat is hiervan de verklaring?

Het heelal heeft volgens de nieuwste theorieën wel wat weg van een dessertglas. Na de snelle uitzetting in het prille begin nam de uitzetting weer af, om nu weer te versnellen.
Het heelal heeft volgens de nieuwste theorieën wel wat weg van een dessertglas. Na de snelle uitzetting in het prille begin nam de uitzetting weer af, om nu weer te versnellen.

De geschiedenis van het heelal, in een notendop
Eerst was er niets, en toen iets. Over wat er de allereerste fracties van seconden gebeurde, verschillen de meningen nog enorm. De mainstream denkt dat het heelal extreem snel uitzette en dat het vacuüm explodeerde in materie en energie: inflatie. Beter bekend is wat er daarna gebeurde. Het heelal zette snel uit en daarbij nam de temperatuur af. Er vormde zich iets meer materie dan antimaterie. Dit restje materie overleefde de onvermijdelijke annihilatie van materie en antimaterie. De rest is nu kosmische achtergrondstraling, sterk verdund door de enorme uitzetting van het heelal. Vierhonderdduizend jaar na de Big Bang werd de energiedichtheid laag genoeg om de vorming van atomen mogelijk te maken. Het heelal was vanaf die tijd doorzichtig; voor die tijd vingen de vrije elektronen voortdurend lichtdeeltjes op en verstrooiden ze.

Toen, om nog onbekende reden, vormden zich reusachtige zwarte gaten die een draaikolk van gas om zich heen verzamelden – de eerste melkwegstelsels. Daarin vormden zich de eerste sterren. Het heelal is dan 100 miljoen jaar oud. De oudste stelsels waren dwergstelsels met misschien een honderdste van de massa van ons melkwegstelsel. De zwaartekracht remde de uitzetting van het heelal steeds meer af. Gedurende bijna acht miljard jaren bleef dit in grote lijnen zo doorgaan.

Donkere energie sloeg vijf miljard jaar geleden toe
Toen, vijf miljard jaar geleden, iets voor de tijd dat zich de aarde en de rest van het zonnestelsel vormde, gebeurde er iets heel vreemds. Het heelal begon om onbekende reden weer versneld uit te zetten. Het gevolg is onder meer dat de stervorming stokt. Ons melkwegstelsel is aan het afsterven, omdat er steeds minder gas uit de snel ijler wordende intergalactische ruimte binnenstroomt voor nieuwe stervorming. Bij gebrek aan een betere term noemen kosmologen dit verschijnsel donkere energie. Men is er nog niet uit of het wordt veroorzaakt doordat de constante lambda in Einsteins vergelijking niet nul is, of omdat er een ijl energieveld, quintessence, actief is[1]. Het pleit lijkt richting quintessence of een andere niet-uniforme oorzaak te verschuiven, omdat er onregelmatigheden zijn aangetroffen. De uitzetting gaat namelijk in sommige richtingen sneller dan in andere.  Samengevat: we hebben dus iets te maken dat asymmetrisch is in de ruimte en in de tijd. Op de een of andere manier lijken we ons bijna (maar niet helemaal) in het midden van een zich snel uitzettende plek te bevinden.

Dergelijke plekken zijn er meer. Waarnemingen aan de kosmische achtergrondstraling wijzen uit dat er zeer grote  ‘hetere’ en ‘koelere’ plekken zijn, verspreid over het heelal. Deze plekken zijn door sommige kosmologen gekoppeld aan een controversieel idee: andere heelallen hebben toen ze zich uitzetten mogelijk het onze geraakt. Wat als dit met ons deel van het heelal gebeurd is? De snelle uitzetting heeft ook positieve kanten. Nu de gastoevoer sterk is verminderd, worden er ook veel minder zware sterren gevormd, die exploderen als supernova en een dodelijke gammaflits afgeven. Zou het leven zich kunnen hebben ontwikkelen doordat het melkwegstelsel zich in haar nadagen bevindt?

Bronnen
1. Paul Steinhardt, A quintessential introduction to dark energy, Royal Society, 2003

Waarom is het heelal überhaupt ontstaan? Op deze vraag is nog steeds geen antwoord, al zijn er vermoedens.

Waarom bestaat het heelal?

48 reacties / Universum, Wetenschap / Door / 29 juli 2011

Het is de grootste vraag van allemaal. Waarom bestaat het heelal? Ongeveer 13,7 miljard jaar geleden bestond er geen heelal. Alles wat we nu kennen was in die tijd samengeperst in een punt. Vanaf dat punt ontstonden ruimte en tijd spontaan uit het niets. Wat zette dit proces in gang?

Ontstaan van het heelal onlogisch
Het is al moeilijk voorstelbaar dat het heelal ontstond uit het Niets. Een nog grotere vraag is: wat moeten we ons voorstellen bij dit Niets? Alle redelijk zinnige vragen vanuit wetenschappelijk oogpunt. Per slot van rekening is ons heelal een monument van onwaarschijnlijkheid. Hoe kan uit het niets iets ontstaan met een extreem lage entropie, zoals ons heelal? Natuurkundig gezien is dat absurd. De onwaarschijnlijkst voorstelbare gebeurtenis.
Het Niets is ook de hoogst entropische toestand denkbaar. Hoe je het Niets ook manipuleert, het blijft Niets.

Symmetriebreking heel natuurlijk

Waarom is het heelal überhaupt ontstaan? Op deze vraag is nog steeds geen antwoord, al zijn er vermoedens.
Waarom is het heelal überhaupt ontstaan? Op deze vraag is nog steeds geen antwoord, al zijn er vermoedens.

Behalve entropie speelt echter ook symmetrie een rol. Naar nu blijkt, verstoort de natuur graag symmetrie. Symmetriebreking is een geliefd onderwerp in de meest succesvolle modellen van kosmische evolutie en de natuurkrachten. Bij heel hoge energie smelten bijvoorbeeld de elektromagnetische kracht en de zwakke kracht samen tot één kracht: de elektrozwakke kracht. Het Niets is de meest symmetrische toestand denkbaar. Je kan het op alle mogelijke manieren omkeren en verplaatsen, maar het blijft nog steeds Niets.

De conclusie is daarom volgens sommige natuurkundigen onontkoombaar. Dat er iets bestaat – wat dan ook – is natuurlijker dan dat er niets bestaat. En inderdaad voorspelt kwantummechanica dat er niet iets is als absolute leegte. De leegte heeft een volmaakte zekerheid. Veel te zeker voor de kwantummechanica, die voorspelt dat er in een dergelijke leegte voortdurend deeltjesparen verschijnen en verdwijnen. We zijn in dat opzicht niets anders dan een tijdelijk boertje van de kwantumzee.

Voor de Big Bang
Kan een dergelijk effect de oorsprong van het heelal verklaren? Dat is heel plausibel, aldus astronoom Wilczek. Er is geen barrière tussen het Niets en een rijk universum vol materie, aldus hem. De Big Bang was domweg het Niets, dat deed wat het van nature doet.  Maar wat gebeurde er dan vóór de Big Bang? En hoe lang duurde deze fase? Een probleem: de tijd begon met de Big Bang. En er is nog een meer verbijsterende mogelijkheid. Misschien kan het Niets domweg niet bestaan.

Heelal heeft netto energieinhoud nul
De redenering gaat ongeveer als volgt. Kwantumonzekerheid staat toe dat tijd en energie worden uitgewisseld, dus iets dat een lange tijd bestaat moet heel weinig energie hebben. Dus iets dat vele miljarden jaren bestaat zoals ons heelal moet een zeer lage energie hebben, ongeveer gelijk aan nul. In feite wordt de positieve energie van de materie en straling van het heelal gecompenseerd door de negatieve energie in het totale zwaartekrachtsveld van het heelal.  Het hele heelal samen heeft dus een energie-inhoud van nul. Met andere woorden: het hele heelal kostte, energetisch gesproken, netto niets. Ongelofelijk, maar waar.

Dit lost nog een ander vervelend probleem op: de wet van behoud van energie. Energie kan niet ontstaan of verdwijnen uit het niets. Als er netto echter nul energie overblijft, verdwijnt het probleem. Een universum dat simpelweg uit het Niets tevoorschijn springt, is niet alleen mogelijk, maar zelfs waarschijnlijk. Met andere woorden: iets is niets, stelt kosmoloog Guth. Maar hebben begrippen als energie, kwantumonzekerheid en tijd wel betekenis buiten dit heelal? De vragen blijven.

Lees ook: Leven we in een wiskundig stelsel?

Tegen de klok indraaiende melkwegstelsels komen op het noordelijk halfrond vaker voor dan met de klok meedraaiende stelsels, zoals dit.

Het heelal draait

2 reacties / Universum, Wetenschap / Door / 9 juli 2011

Astronomen en natuurkundigen hebben lang geloofd dat het universum spiegelsymmetrie heeft, zoals een basketbal. Recent onderzoek van de universiteit van Michigan laat echter zien dat het vroege heelal om een as draaide.

Tegen de klok indraaiende melkwegstelsels komen op het noordelijk halfrond vaker voor dan met de klok meedraaiende stelsels, zoals dit.
Tegen de klok indraaiende melkwegstelsels komen op het noordelijk halfrond vaker voor dan met de klok meedraaiende stelsels, zoals dit.

De kunst van nieuwe dingen ontdekken is vaak de juiste vraag stellen. Dat deden professor natuurkunde Michael Longo en een team van vijf  studenten catalogiseerden de rotatierichting van tienduizenden spiraalstelsels die gefotografeerd zijn in de . Als er meer stelsels tegen de klok in draaien dan met de klok mee (of andersom), is dat een bewijs dat het heelal blijkbaar een draairichting oplegde aan de stelsels die zich er in bevinden. Een symmetriebreuk dus, of in natuurkundigen-speak: een pariteitsschending.

De onderzoekers ontdekten inderdaad dat melkwegstelsels de neiging hebben in een voorkeursrichting te draaien. Ze ontdekten een overmaat aan linkshandige, of tegen de klok in draaiende, spiralen in het deel van de hemel richting de galactische noordpool. Het effect bleek zich voort te zetten tot verder dan zeshonderd miljoen lichtjaar weg.

De overmaat is klein, ongeveer zeven procent, maar de kans dat dit bij toeval tot stand komt is ongever een op een miljoen, aldus Longo. In tegenstelling tot wat tot nu toe gedacht, blijkt het heelal dus wel degelijk niet symmetrisch te zijn. Dit zegt ook het een en ander over de Big Bang. Een symmmetrisch universum moet zijn begonnen met een hypersfeer (vierdimensionale bol)-vormige explosie. Als het universum is geboren met een draaiende beweging, zoals een ronddraaiende bal, moet het een voorkeursas hebben en, heel belangrijk, moeten melkwegstelsels die draaiing behouden hebben.

Draait het universum nog steeds? Volgens Longo is het antwoord hierop ja – en verklaart dit het resultaat dat hij vond. De telescoop waarmee de foto’s zijn gemaakt, de Sloan telescoop in New Mexico, maakt voornamelijk foto’s van de sterrenbeelden boven het noordelijk halfrond. Als bij sterrenstelsels in het zuidelijk halfrond een precies omgekeerde rotatie (dus met de klok mee) wordt gevonden, bewijst dit dat het fenomeen werkelijk bestaat en niet berust op een bizar toeval. Dit onderzoek is op dit moment aan de gang.

Bronnen:
1. Longo, Michael J. , Detection of a dipole in the handedness of spiral galaxies with redshifts znot, vert, similar0.04, Physics letters B (2011)
2. The universe may have been born spinning, according to new findings on the symmetry of the cosmos, physorg.com (2011)

Het patroon van schokgolven dat ontstaat als een klein zwart gat de zon treft.

‘Inslag primordiale zwarte gaten in zon waarneembaar’

13 reacties / Wetenschap, Zonnestelsel / Door / 25 november 2021

Twee natuurkundigen hebben een manier bedacht om de spookachtige mini-zwarte gaten toch waar te kunnen nemen. Gebruik de zon als een enorme zwarte-gat detector.

Zwerven er ontelbare mini-zwarte gaten door het heelal?

Astronomen hebben tot nu toe twee types zwarte gaten waargenomen: superzware zwarte gaten in het centrum van sterrenstelsels en zwartegaten van enkele zonsmassa’s, die vormen als reuzensterren sterven. Er is echter geen reden waarom zwarte gaten van kleinere groottes zich niet kunnen vormen. Volgens veel astronomen leiden de variaties in dichtheid in het vroege heelal vanzelf tot de vorming van relatief kleine zwarte gaten.

Het patroon van schokgolven dat ontstaat als een klein zwart gat de zon treft.
Het patroon van schokgolven dat ontstaat als een klein zwart gat de zon treft.

De kleinste zwarte gaten, zouden nu zijn verdampt. Grotere zwarte gaten met de massa van een asteroïde zouden het tot nu toe nog overleefd kunnen hebben. De vraag is: hoe vinden we ze. Diverse theoretici hebben voorgesteld op hun lenseffect te letten (massieve objecten, zoals zwarte gaten, buigen ruimtetijd om hen heen,  waardoor ze werken als zwaartekrachtslens, wat te merken is als er bijvoorbeeld een ster wordt verduisterd). Ook de gamma-uitbarstingen die ontstaan als de zwarte gaten uiteenvallen, zijn detecteerbaar. Geen van deze methoden heeft tot nu toe echter definitief bewijs opgeleverd.

De zon als zwart gat-detector

Michael Kesden van New York University en Shravan Hasanoge van Princeton Universiteit in New Jersey hebben nu een andere methode bedacht. Gebruik de zon als zwarte-gat detector. Volgens hen is het effect van een oer-zwarte gat dat inslaat in de zon gemakkelijk waarneembaar.

Een dergelijke gebeurtenis betekent niet dat de zon wordt opgeslokt en we zullen bibberen van de kou. In feite is de kans veel groter dan een oer-zwarte gat met een massa van een asteroïde of komeet dwars door de zon heen zal vliegen, waarbij een kleine uitbarsting van röntgenstraling plaatsvindt. Een dergelijke uitbarsting zou zelfs nog kleiner zijn dan de achtergrondstraling van zonne-röntgenstraling, dus onmogelijk door astronomen waargenomen kunnen worden. Echter: de botsing levert ook een supersonische verstoring op die de zon zal laten rinkelen als een bel. Zwarte gaten worden immers niet afgeremd in het gas van de zon en verdampen niet.

Beide heren hebben in dit artikel berekend hoe deze turbulenties er uit uit zouden zien. Hun conclusie is dat deze turbulenties nu al waarneembaar zijn als een vorm van zonnehik. Mogelijk hebben we dit allang waargenomen zonder dat onderzoekers beseften wat het was.

Zonneonderzoekers zullen nu waarschijnlijk als bezetenen hun data gaan controleren en vaststellen of inderdaad tekenen van deze zwarte-gat botsingen voorkomen in hun waarnemingsdata. Als ze die inderdaad vinden, zullen ze deze uiteraard snel publiceren en wereldkundig maken.

Zwarte oergaten zijn volgens de meeste modellen echter nogal zeldzaam. Botsingen met de zon zullen zeldzaam zijn, met lange tussenpozen. Volgens Kesden en Hasanoge is het daarom interessanter te kijken hoe andere sterren vibreren. Hoe dan ook: deze vibraties zullen veel meer vertellen over de processen die in deze andere sterren plaatsvinden – en hiermee ons ook helpen de zon beter te begrijpen.

De allereerste sterren waren letterlijk witgloeiend en enorm groot. Ze leefden niet lang.

‘Eerste sterren waren dansende derwisjen’

3 reacties / Universum, Wetenschap / Door / 29 april 2011

Vlak na het ontstaan van het heelal, daar zijn de meeste kosmologen het over eens, waren er enorme sterren die toen ze explodeerden de eerste metalen vormden. Naar nu blijkt, moeten deze eerste sterren enorm snel rond hebben getold, blijkt uit de samenstelling van zeer oude sterren.

Oersterren

De allereerste sterren waren letterlijk witgloeiend en enorm groot. Ze leefden niet lang.
De allereerste sterren waren letterlijk witgloeiend en enorm groot. Ze leefden niet lang.

Toen het heelal nog pas bestond kwamen er maar twee soorten atomen voor: waterstof en helium (naast spoortjes van de metalen lithium en beryllium). Niet echt geschikt voor het ontstaan van leven. Er vormden zich echter vrij kort nadat het heelal voldoende af was gekoeld om zwaartekrachtseffecten een kans te geven, enorme sterren. Zeggen kosmologische theorieën. Met alleen waterstof en helium, zonder zwaardere elementen die de kern verdichten en de kernfusiesnelheid opjagen, konden deze oersterren veel groter worden dan zelfs de zwaarste sterren anno nu: honderd tot (volgens sommige theorieën) zelfs duizend zonsmassa’s groot. Deze eerste-generatie sterren bereikten door hun enorme massa zeer hoge temperaturen en drukken in hun binnenste, waardoor ze hun fusiebrandstof er in recordtijd, minder dan een miljoen jaar, doorheen joegen. Ze leefden dus maar kort, voor ze in een sindsdien nooit meer geziene ontploffing uit elkaar spatten.

Dat niet tevergeefs. Dankzij deze sterren konden zich de ook nu nog bestaande tweede-generatie sterren en metaalrijke (astronomen noemen alles zwaarder dan waterstof en helium een ‘metaal’) derde-generatiesterren zoals onze zon (dus met planetenstelsel) vormen. En bestaan we dus.

Astronome Cristina Chiappini van het Leibniz Astrofysische Instituut in het Duitse Potsdam en haar collega’s analyseerden waarnemingen van acht sterren in de oudste bolvormige sterrenhoop van de Melkweg, NGC 6522. De onderzochte sterren hierin zijn meer dan twaalf miljard jaar oud, slechts iets meer na een miljard jaar na de Big Bang. Ter vergelijking: de zon is minder dan vijf miljard jaar oud. In deze sterren bleek abnormaal veel yttrium en strontium te zitten, vergeleken met de hoeveelheid ijzer (dat standaard in zeer zware sterren wordt gevormd vlak voordat ze in elkaar storten en ontploffen als supernova).

Yttrium en strontium zijn erg zware elementen, die gewoonlijk gevormd worden door het invangen van neutronen in lichtere atoomkernen. In hun modellen kon zich alleen zoveel van deze elementen gevormd hebben als de ster veel meer menging kende dan normaal, waardoor de kernreacties in de kern veel feller waren dan anders (en meer neutronen opleverden). Dat betekende in hun model dat de sterren vijf keer zo snel moeten hebben geroteerd dan reuzensterren nu doen. Dit ondersteunt eerdere berekeningen, die aangaven dat de eerste gaswolken na de Big Bang snel ronddraaiende sterren opleverden.

Dit is goed nieuws voor astronomen, want snel ronddraaiende superzware sterren hebben een grotere kans te ontploffen in een felle gammaflits. Die zijn weer van zeer grote afstand waar te nemen en vormen hiermee een eerste rechtstreekse blik in het heelal van vlak na de Big Bang.

Bronnen
Christina Chiappini et al.,Imprints of fast-rotating massive stars in the Galactic Bulge, Nature, 2011
New Scientist