De ster J1010+2358 stamt mogelijk af van slechts één van de eerste sterren, waardoor het een krachtige sonde zou zijn voor de ongrijpbare eerste generatie sterren. Uit nieuw onderzoek blijkt echter dat de eigenschappen van de ster overeenkomen met verschillende stellaire voorouders. De eerste sterren in het heelal ontstonden in wolken van ongerept gas met alleen waterstof, helium en een klein beetje lithium.
Deze eenvoudige set chemische ingrediënten stelde de eerste generatie sterren waarschijnlijk in staat om enorme massa's te bereiken, hoewel de exacte verdeling van hun massa's onbekend is. Deze vroege sterren creëerden nieuwe elementen in hun kernen en verspreidden deze door het heelal in uitgestrekte wolken van metaalverrijkt gas. Hoewel de zware sterren van deze eerste generatie al lang uit de Melkweg verdwenen zijn, zwerven hun nakomelingen misschien nog wel door het heelal. Het vinden van deze afstammelingen, vooral diegenen die hun materie kunnen herleiden tot een enkel lid van de eerste generatie, zou een krachtige manier zijn om de eerste sterren in het heelal te bestuderen. Onlangs beweerden onderzoekers zo'n ster te hebben gevonden, J1010+2358 genaamd.
Het algehele gebrek aan metalen (elementen zwaarder dan helium, in astronomenjargon) en het merkwaardige chemische overvloedpatroon van de ster suggereren dat hij is gemaakt van gas dat is achtergelaten door een ster met een massa van 260 zonnen; J1010+2358 heeft vooral een gebrek aan elementen met oneven atoomnummers, zoals natrium, in vergelijking met elementen met even atoomnummers. Een team onder leiding van Ioanna Koutsouridou (Universiteit van Florence) heeft nu onderzocht of J1010+2358 echt de afstammeling is van één enkele, massieve ster van de eerste generatie sterren.
Het team van Koutsouridou heeft onderzocht of J1010+2358 materiaal bevat dat afkomstig is van slechts één ster met een massa van 260 zonmassa, of dat het materiaal van meerdere sterren bevat. Met behulp van modellering van de chemische overvloed ontdekte het team dat J1010+2358 afkomstig moet zijn van een ster met een massa van 260 zonmassa, maar hij zou ook andere stellaire ouders kunnen hebben. Maar hij kan ook andere stellaire ouders hebben. Zonder de mogelijkheid om een aantal cruciale chemische elementen in het spectrum van J1010+2358 te meten, is het in feite alleen mogelijk om te zeggen dat de gerapporteerde stellaire voorouder ten minste 10% van de metalen van J1010+2358 heeft bijgedragen.
Hoewel J1010+2358 meer dan één stellaire ouder kan hebben, kunnen zijn eigenschappen onderzoekers nog steeds helpen om de generatie sterren die eraan voorafging te onderzoeken. Met behulp van modellen over hoe de chemische verrijking van de Melkweg in de loop der tijd evolueerde, gebruikten Koutsouridou en medewerkers het niet detecteren van sterren die verrijkt waren met slechts één voorouder van de eerste ster om de massa van de eerste sterren te bepalen. De sterkte van de beperking hangt af van hoeveel van het materiaal van J1010+2358 afkomstig was van zijn voorouder met een massa van 260 zonmassa; alleen als meer dan 70% van de metalen van de ster afkomstig was van één voorouder, kan het chemische overvloedspatroon van de ster de mogelijke massadistributie van de eerste sterren bepalen.
De jacht op afstammelingen van de eerste sterren gaat door: onderzoeken met hoge resolutie blijven sterren opgraven met slechts één stellaire voorouder van de eerste generatie en toekomstige waarnemingen kunnen de ontbrekende elementaire overvloedmetingen in het spectrum van J1010+2358 aanvullen en zijn stamboom verduidelijken.
Bron: American Astronomical Society (AAS)
