I dag har de största stjärnorna i universum en massa på upp till 100 gånger solens.
Strax efter stora smällen kunde emellertid stjärnorna blir mycket större än så, visar en ny studie.
Den visar också att de särskilda förhållanden som gjorde stjärnorna upp till 100 000 gånger större än solen aldrig kommer att uppstå igen.
Så föds en stjärna
Strax efter stora smällen, för omkring 13 miljarder år sedan, bestod universum av i princip enbart väte och helium i gasform.
Under de därpå följande hundratals miljoner åren började gaserna samlas i moln av alltmer komprimerad materia.
Det var i dessa molekylära moln stjärnorna föddes, och likadant är det i dag.
När gaserna i molnet blir alltför komprimerade kollapsar molnet, varefter grundämnena börjar smälta samman.
Vid fusion, som den process när atomer smälter samman till en ny atom kallas, avges enorma mängder energi. Det är denna energi som ger stjärnorna sitt bränsle.
Så länge det finns ämnen som kan fusionera brinner stjärnan. När bränslet tar slut dör stjärnan och blir – beroende på hur stor den är – en vit dvärg, ett svart hål eller någon annan typ av utbränd stjärna.
Den nya studien visar att det i universums barndom fanns nedkylda ansamlingar av materia som rörde sig likt kallfronter. Den första – och helt enorma – stjärnan föddes när en av dessa kallfronter kolliderade med ett gasmoln, som bara väntade på att någonting skulle få det att kollapsa. Därefter började grundämnena fusionera.
Särskild strålning gjorde gasmoln till kallfronter
Det som var annorlunda i det tidiga universum – och det som gjorde att de första stjärnorna kunde växa sig så mycket större – var att universum då inte innehöll särskilt många tunga ämnen.
Eftersom gasmolnen nästan enbart bestod av väte och helium tog det lång tid innan gaserna började fusionera.
Förklaringen till det är att tyngre grundämnen är bättre på att slunga ut energi ur gasmolnet. Därför kollapsar de molekylära molnen snabbare i dag, vilket i sin tur innebär att stjärnbildningen går snabbare.
I det unga universum fanns det inte så många tunga ämnen som kunde slunga ut energi ur gasmolnen.
I stället, visar datorsimuleringar i den nya studien, bildades de första stjärnorna genom att gaser blev så varma att de började avge strålning.
Strålningen avlastade en del av gasmolnens överskottsvärme, men resultatet blev stora formationer av nedkylda gasmoln, som rörde sig likt kallfronter genom universum.
Vid en tidpunkt kolliderade kallfronterna med ett av de stora gasmolnen innan det hunnit göra sig av med sin överskottsenergi, vilket enligt den nya studien fick molnet att kollapsa och bilda den första stjärnan.
Eftersom molnet dessförinnan hunnit samla på sig enormt mycket materia blev stjärnan väldigt stor.
Enorma stjärnor är omöjliga i dag
Den nya studien visar också varför så stora stjärnor är otänkbara i vår tid.
När stjärnor bildas sker det genom att gasmoln fusionerar och grundämnen fusionerar till nya, mer avancerade och tyngre grundämnen.
Dessa grundämnen har gjort det möjligt för senare gasmoln att göra sig av med stora mängder energi och på så vis snabbare kollapsa till en stjärna än de första stjärnorna gjorde.
Varje gång en stjärna föds och dör innebär alltså det att senare stjärnor föds snabbare och blir mindre till storleken.