Ett team av internationella astrofysiker kan ha hittat en lösning på ett problem som har förvirrat forskare i mer än 50 år:varför finns stjärnorna i globulära kluster av material som skiljer sig från andra stjärnor i Vintergatan?

I en studie publicerad av Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society , teamet som leds av University of Surrey, introducera en ny skådespelare till ekvationen som skulle kunna lösa problemet – en supermassiv stjärna.

Vintergatans galax är värd för över 150 gamla klothopar, var och en innehåller hundratusentals stjärnor tätt packade och hållna av gravitationen – dessa stjärnor är nästan lika gamla som universum. Sedan 1960-talet, det har varit känt att de flesta stjärnor i dessa hopar innehåller andra kemiska grundämnen än alla andra stjärnor i Vintergatan – dessa kunde inte ha producerats i själva stjärnorna eftersom de temperaturer som krävs är ungefär 10 gånger högre än själva stjärnornas temperatur.

Surrey-forskarna hävdar att en supermassiv stjärna, med en massa som är tiotusentals gånger solens massa, bildas samtidigt som klothoparna. Vid den tiden, globulära kluster fylldes med tät gas ur vilken stjärnorna bildades. När stjärnorna samlar mer och mer gas, de kommer så nära varandra att de fysiskt kan kollidera och bilda en supermassiv stjärna i en skenande kollision. Den supermassiva stjärnan var tillräckligt varm för att producera alla observerade grundämnen och "förorena" de andra stjärnorna i klustret med de märkliga grundämnen vi observerar idag.

Huvudförfattaren professor Mark Gieles vid University of Surrey sa:"Vad som verkligen är nytt i vår modell är att bildandet av supermassiva stjärnor och klothoparna är intimt sammanlänkade, och denna nya mekanism är den första modellen som kan bilda tillräckligt med material för att förorena klustret, och med rätt mängder av olika element, vilket har varit en lång utmaning. "

Teamet föreslår olika sätt att testa denna nya modell av klothopar och supermassiv stjärnbildning med befintliga och kommande teleskop, som kan titta djupt in i de områden där klothoparna bildades, när universum var mycket ung.

Professor Henny Lamers, medförfattare till studien från universitetet i Amsterdam, sa:"Det har gjorts många försök att lösa detta problem som har förbryllat astronomer i decennier och jag tror att detta är den mest lovande förklaringen som har föreslagits hittills. "Jag är särskilt stolt över att denna studie är resultatet av ett samarbete mellan en grupp av mina före detta studenter och kollegor som är experter på olika grenar av astronomi. "