Bagi ahli astronomi, ahli astrofizik dan ahli kosmologi, keupayaan untuk mengesan bintang pertama yang terbentuk di alam semesta kita selalu tidak dapat diakses.
Objek paling jauh yang pernah diperhatikan adalah MACS 1149-JD, galaksi yang terletak 13.2 bilion tahun cahaya dari Bumi yang dilihat dalam gambar Hubble eXtreme Deep Field (XDF).
Sebaliknya, hingga sekitar 1 miliar tahun setelah Big Bang, alam semesta mengalami apa yang disebut oleh ahli kosmologi sebagai 'zaman gelap', ketika alam semesta dipenuhi dengan awan gas yang mengaburkan cahaya yang dapat dilihat dan inframerah.
Nasib baik, sekumpulan penyelidik di Center for Relativistic Astrophysics di Georgia Institute of Technology baru-baru ini menjalankan simulasi yang menunjukkan rupa bintang pertama.
Kajian itu, yang menerangkan hasil yang diterbitkan dalam Notis Bulanan Persatuan Astronomi Diraja, diketuai oleh Jen Chiaki dan John Wise, Penyelidik dan Profesor Madya CfRA (masing-masing).
Mereka disertai oleh penyelidik dari University of Rome, Astronomical Observatory of Rome, National Institute of Astrophysics (INAF) dan National Institute of Nuclear Physics (INFN).
Berdasarkan kitaran hidup dan mati bintang, ahli astrofizik menunjukkan bahawa bintang pertama di alam semesta sangat lemah dalam logam. Dibentuk kira-kira 100 juta tahun selepas Big Bang, bintang-bintang ini terdiri dari sup primordial gas hidrogen, helium, dan sejumlah kecil logam ringan.
Gas ini runtuh untuk membentuk bintang 1000 kali lebih besar daripada Matahari kita.
Kerana ukurannya, bintang berumur pendek dan kemungkinan hanya bertahan selama beberapa juta tahun. Selama ini, unsur-unsur baru dan lebih berat muncul di tungku nuklear mereka, yang kemudian tersebar ketika bintang-bintang runtuh dan meletup ke supernova.
Akibatnya, generasi berikutnya dengan unsur unsur yang lebih berat akan mengandungi karbon, yang membawa kepada penunjuk bintang yang ditingkatkan karbon (CEMP).
Komposisi bintang-bintang ini, yang dapat dilihat oleh ahli astronomi hari ini, adalah hasil dari nukleosintesis (pelakuran) unsur-unsur yang lebih berat dari generasi pertama bintang.
Dengan mengkaji mekanisme pembentukan bintang-bintang miskin logam ini, para saintis dapat membuat kesimpulan tentang apa yang berlaku pada “zaman gelap” kosmik ketika bintang-bintang pertama terbentuk.
Penjelajahan ini adalah sebahagian dari kawasan berkembang yang dikenali sebagai 'galactic archeology'.
Sama seperti ahli arkeologi bergantung pada fosil dan artifak untuk mengetahui lebih banyak mengenai masyarakat yang hilang berabad-abad atau ribuan tahun yang lalu, ahli astronomi mencari bintang kuno untuk belajar untuk mengetahui lebih banyak mengenai mereka yang telah lama mati.
Langkah seterusnya, kata para penyelidik, adalah melampaui ciri karbon bintang kuno dan memasukkan unsur-unsur lain yang lebih berat dalam model yang lebih besar. Dengan berbuat demikian, ahli arkeologi galaksi berharap dapat mengetahui lebih lanjut mengenai asal usul dan penyebaran kehidupan di alam semesta kita.
