炭素や鉄のような重い元素は、星の内部での核融合や、星が一生を終えるときの超新星爆発で繰り返し作られ宇宙空間に広がった。作られる元素の種類や量は星の質量によって違うため、今回の成果は宇宙で物質や銀河ができる過程の出発点を示したことになる。
研究チームの吉田直紀東京大准教授は「４０倍程度だと特別に明るい超新星爆発を起こすことがあり、遠くにあっても観測できる可能性がある」と期待する。
これまでの理論研究では、約１３７億年前の宇宙誕生から数億年後、小さな星の赤ちゃんが生まれ、周囲のガスを集めて太陽の数百倍の質量を持つ一番星に成長したとみられていた。
一方、銀河系内で観測できる最古の星の元素比率からは、一番星は太陽の数十倍と推定され、理論と観測に矛盾があった。
研究チームは物理や化学の法則に基づき、一番星の誕生から１０万年間を忠実に再現。その結果、星が太陽の２０倍程度になると、周囲のガスは星から離れるように外へ流れ始め、同４３倍で星の成長が止まった。
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