Kuvaluotto: Harvard CfA
Pari Harvardin tähtitieteilijäparin uudet laskelmat ennustavat, että universumin ensimmäiset ”aurinkoiset” tähdet olivat yksin; vailla planeettoja tai elämää. Sen jälkeen kun ne räjähti supernoovina ja siemennettiin maailmankaikkeuteen raskaammilla materiaaleilla, muut tähdet muodostuivat tähtitarhoissa. Seuraavan sukupolven tähdet olivat luultavasti samankaltaisia massaltaan ja koostumukseltaan kuin oma aurinko, mutta mineraaleja ei ollut riittävästi luomaan kallioisia planeettoja kuten Maa. Kesti peräkkäinen supernova, ennen kuin planeettoja pystyttiin muodostamaan tarpeeksi raskasta materiaalia - luultavasti 500 miljoonaa - 2 miljardia vuotta Ison räjähdyksen jälkeen.
Useimmille ihmisille ilmaus ”aurinkomainen tähti” tuo mieleen kuvat ystävällisestä, lämpimästä keltaisesta tähdestä, jota seuraa planeettojen jatko-osa, joka mahdollisesti voi vaalia elämää. Mutta Harvardin tähtitieteilijöiden Volker Brommin ja Abraham Loebin (Harvard-Smithsonian astrofysiikan keskus) uudet laskelmat, jotka julkistettiin tänään Yhdysvaltain tähtitieteellisen seuran 203. kokouksessa Atlantassa, osoittavat, että ensimmäiset aurinkoa muistuttavat tähdet olivat yksinäisiä palloja, jotka liikkuivat maailmankaikkeus, jolla ei ole planeettoja tai elämää.
"Ikkuna elämälle aukesi joskus 500 miljoonasta kahteen miljardiin vuoteen suuren räjähdyksen jälkeen", Loeb sanoo. ”Miljardeja vuosia sitten ensimmäiset vähämassaiset tähdet olivat yksinäisiä paikkoja. Syy nuorekkaaseen yksinäisyyteen on upotettu maailmankaikkeuden historiaan. ”
Alussa
Aivan ensimmäisen sukupolven tähdet eivät olleet lainkaan kuin aurinkomme. Ne olivat valkoisia, massiivisia tähtiä, jotka olivat hyvin lyhytaikaisia. Vain muutaman miljoonan vuoden ajan palaneet, ne romahtivat ja räjähtivat loistavina supernovoina. Ne aivan ensimmäiset tähdet aloittivat kylvöprosessin maailmankaikkeudessa levittäen elintärkeitä elementtejä, kuten hiiltä ja happea, jotka toimivat planeetan rakennuspalikoina.
"Aiemmin Lars Hernquistin ja Naoki Yoshidan kanssa (myös CfA: lla) olen simuloinut noita ensimmäisiä supernovan räjähdyksiä laskeakseen niiden evoluution ja kuinka paljon raskaita elementtejä (vetyä tai heliumia raskaampia elementtejä) ne tuottavat", Bromm sanoo. "Nyt tässä työssä Avi Loeb ja minä olemme päättäneet, että yksi ensimmäisen sukupolven supernova voisi tuottaa tarpeeksi raskaita elementtejä, jotta ensimmäiset auringon kaltaiset tähdet voisivat muodostua."
Bromm ja Loeb osoittivat, että monilla toisen sukupolven tähtiillä oli koko, massa ja siten lämpötilat samanlaiset kuin aurinkoomme. Nämä ominaisuudet johtuivat hiilen ja hapen jäähdytysvaikutuksesta tähtien muodostuessa. Jopa kymmenestuhannesosasta auringossa löydetyt jopa alkuainepitoisuudet osoittautuivat riittäviksi, jotta syntyisi pienempiä, matalamassisia tähtiä, kuten aurinkomme.
Silti nämä samat vähäiset määrät kieltävät kallioisten planeettojen muodostumisen näiden ensimmäisten auringon kaltaisten tähtien ympärille raaka-aineiden puutteen vuoksi. Vain kun uusien tähtien sukupolvet asuivat, kuolivat ja rikastuttivat tähtienvälistä väliainetta raskailla elementeillä, planeettojen ja itse elämän syntyminen tuli mahdolliseksi.
”Elämä on viimeaikainen ilmiö”, Loeb toteaa yksiselitteisesti. "Tiedämme, että kesti monta supernoova räjähdystä kaikkien raskaiden elementtien tekemiseksi, joita löydämme täältä Maapallolta, auringostamme ja ruumiistamme."
Viimeaikaiset havainnot tukevat heidän havaintoaan. Tunnettujen ekstrasolaaristen planeettojen tutkimuksissa on löydetty vahva korrelaatio planeettojen läsnäolon ja niiden tähteissä olevien raskaiden elementtien (”metallien”) runsauden välillä. Toisin sanoen tähti, jolla on korkeampi metallisuus ja enemmän raskaita elementtejä, omistaa todennäköisemmin planeettoja. Päinvastoin, mitä matalampi on tähden metallisuus, sitä epätodennäköisempää planeetat ovat.
”Olemme vasta alkamassa tutkia planeettojen muodostumisen metallisuuskynnystä, joten on vaikea sanoa, milloin elämän ikkuna tarkalleen aukesi. Mutta selvästi olemme onnekkaita, että aurinkokuntamme synnyttäneen aineen metallisuus oli riittävän korkea maapallon muodostumiseen ”, Bromm sanoo. ”Me olemme olemassaolollemme velkaa kaikille tähtiille, joiden elämä ja kuolema edelsi aurinkojemme muodostumista. Ja tämä prosessi alkoi heti Ison räjähdyksen jälkeen ensimmäisillä tähdellä. Universumin kehittyessä se siemeni asteittain itselleen kaikki raskas elementit, jotka ovat välttämättömiä planeettojen ja elämän muodostumiseen. Siten maailmankaikkeuden evoluutio oli askel askeleelta prosessi, joka johti vakaan G-2-tähden kykyyn ylläpitämään elämää. Tähti, jota kutsumme aurinkoksi. ”
Alkuperäinen lähde: Harvard CfA: n lehdistötiedote
