Poche centinaia di milioni di anni dopo il Big Bang, nell'universo si erano già formate le prime stelle, le cosiddette stelle della Popolazione III. Finora si riteneva che esse fossero molto massicce, e che si formassero in una sorta di isolamento l'una dall'altra. Ora uno studio condotto da ricercatori del Max Planck Institut per l'astrofisica a Garching disegna un quadro differente: quelle antiche stelle sarebbero state molto meno massicce e si sarebbero formate in gruppi.
Nel primo universo, sotto l'azione della forza gravitazionale della materia oscura il gas presente si sarebbe concentrato in "mini-aloni", via via sempre più densi e caldi, fino a collassare e raggiungere densità paragonabili a quelle del centro del Sole, andando a formare una protostella che avrebbe continuato ad accrescersi e a innescare le usuali reazioni nucleari per un centinaio di migliaia di anni circa.
Le simulazioni eseguite nello scorso decennio non avevano indicato la presenza di una possibile frammentazione del mini-alone nel corso del collasso iniziale, suggerendo che le prime stelle si formassero in modo isolato una dall'altra. Le stelle della Popolazione III avrebberoquindi raggiunto una massa tipica di un centinaio di masse solari, ed emesso una quantità di fotoni ionizzanti molto superiore alle normali stelle attuali. Ciò avrebbe influito sulla cosiddetta re-ionizzaziione dell'Universo, lasciando una caratteristica firma nel fondo cosmico a microonde, e le avrebbe infine portate a esplodere come supernove estremamente energetiche, le cosiddette supernove di instabilità di coppia, che avrebbero completamente distrutto la stella originaria senza lasciare dietro di sé alcun resto "compatto".
Nel nuovo studio, Thomas Greif e colleghi hanno utilizzato una nuov,a più sofisticata tecnica di simulazione sfruttando i supercomputer del Texas Advanced Computing Center dell'Università del Texas, per studiare l'evoluzione del gas un migliaio di anni dopo la formazione delle prime protostelle.
Hanno così trovato che il gas, invece di andare a formare un unico oggetto, continuava a frammentarsi significativamente formando una decina di protostelle. Dato che tutte si accrescevano dalla stessa riserva comune di gas, la massa tipica della Popolazione III doveva essere di appena una decina di masse solari. Ciò avrebbe reso difficile, nella successiva evoluzione stellare, una loro esplosione come supernove di instabilità di coppia. Piuttosto esse devono aver seguito una più convenzionale evoluzione con un collasso del nucleo e la formazione di una classica supernova con una emissione di raggi gamma che devono anch'essi avere lasciato una caratteristica"firma" osservabile.