ستارهشناسان زمانی تصور میکردند که اولین ستارگان جهان تقریباً همگی غولهایی با جرم صدها تا هزاران برابر خورشید بودهاند. برای دههها، ستارهشناسان فرض میکردند که فقط ابرهای عظیم میتوانند در جهان اولیه فرو بریزند. اکنون دو مطالعه جدید این تصویر را به چالش میکشند. یک تیم شبیهسازیهایی از ابرهای در حال فروپاشی انجام داد و دیگری آزمایشهای آزمایشگاهی روی شیمی جهان اولیه انجام داد. هر دو روشهایی برای خنک کردن و تکه تکه کردن مؤثرتر گاز یافتند، که نشان میدهد برخی از ستارگان نسل اول میتوانستند بسیار کوچکتر از آنچه قبلاً تصور میشد باشند.
در Astrophysical Journal Letters، اخترفیزیکدان Ke-Jung Chen گزارش داد که هر ابر در حال فروپاشی در ابرهای گازی اولیه میتواند توسط آشفتگی مافوق صوت به تودههای کوچکتر متعددی تقسیم شود. شبیهسازی آنها نشان داد که قطعاتی به کوچکی حدود یک جرم خورشیدی میتوانند به دلیل جریانهای آشفته گاز تشکیل شوند.
این گروه به این نتیجه رسیدند که ستارگان دارای آشفتگی میتوانند جرمهایی از حدود یک تا چهل برابر خورشید داشته باشند. یعنی، خورشیدهای کمجرم ممکن است در نسل اول ستارگان با غولها همزیستی داشتهاند.
تحت هدایت فلوریان گروسی، یک تیم تحقیقاتی دیگر کشف کرد که یونهای هیدرید هلیوم (HeH⁺)، اولین مولکول در جهان، میتوانند در مقادیر بیشتری از آنچه پیشبینی میشد، تشکیل و باقی بمانند. یافتههای آنها در Astronomy & Astrophysics منتشر شد.
این یونهای HeH⁺ فوتونهای مادون قرمز را ساطع میکنند زیرا به راحتی با هیدروژن، از جمله دوتریوم، واکنش میدهند تا هیدروژن مولکولی (H₂) را تشکیل دهند. با حذف انرژی حرارتی توسط فوتونها، گاز خنک میشود. حتی ابرهای اولیه نسبتاً کوچک نیز میتوانند در نتیجه این خنکسازی اضافی، گرما آزاد کرده و به ستارهها تبدیل شوند. اساساً، ابرهای متوسط اگر خنکسازی مولکولی مؤثرتر شود، میتوانند اولین ستارههای کمجرم را تشکیل دهند.
