Úvodní strana  >  Články  >  Hvězdy  >  První hvězdy mohly být až stotisíckrát hmotnější než Slunce
Jan Herzig Vytisknout článek

První hvězdy mohly být až stotisíckrát hmotnější než Slunce

Představa vzhledu vesmíru v období poslední zásadní transformace, v období reionizace, kdy vznikly první hvězdy a vlivem jejich záření došlo k ionizaci vodíku a hélia, čímž byl ukončen tzv. temný věk vesmíru
Autor: Paul Geil & Simon Mutch/The University of Melbourne

Stovky milionů let po Velkém třesku byl vesmír úplně odlišný, než jak ho známe dnes. Nedávno astronomové odhalili, že komplexní fyzika raného vesmíru mohla vést k formaci supermasivních hvězd, z nichž každá mohla dosahovat hmotnosti stotisíckrát větší, než jakou má naše Slunce. Nikdy jsme však formace těchto hvězd nepozorovali a při zkoumání této vesmírné epochy se tak vědci musí spolehnout „jen“ na sofistikované počítačové modely.

Pro porozumění tomuto novému výzkumu si nejdříve připomeňme, jak vlastně hvězdy obecně vznikají. Na počátku vždy stojí mlhovina, obrovské mračno plynu a prachu. Některé části mlhoviny jsou hustější než ty ostatní a svou gravitací začnou přitahovat hmotu ze svého okolí. Impulzem ke vzniku hustějších oblastí může být například exploze nedaleké supernovy, dynamika samotné galaxie, elektromagnetické síly nebo prolínání dvou galaxií. Vznikají jakési chomáče hmoty, v jedné mlhovině jich mohou být až tisíce. Odborně jsou tyto chomáče nazývány globule. V globulích roste tlak a teplota až do chvíle, kdy tlak teploty vyrovná gravitaci a vznikne tzv. protohvězda. Ta se ale i nadále smršťuje, a to až do chvíle, kdy je v jejím jádru zažehnuta jaderná fúze. V tuto chvíli se z protohvězdy stává stabilní hvězda, která jadernou fúzí následující stovky milionů až miliardy let generuje energii.

V průběhu let astronomové dlouho bojovali s klíčovou otázkou, jaká byla typická velikost těch úplně prvních hvězd, které se v raném vesmíru zformovaly. První odhady hovořily o stovkách hmotností Slunce, později byly sníženy na jednotky hmotností Slunce. V nedávné době provedené přesnější simulace však přišly s velmi překvapivým závěrem.

V této simulaci se vědci konkrétně zaměřili na tzv. chladnou akreci. Pro vznik velké hvězdy je potřeba stlačit velmi rychle velké množství hmoty do malého objemu. Přitom nesmí stoupat teplota, jelikož horký materiál sám sobě zabraňuje gravitačně kolabovat. Je proto potřeba nějakým způsobem odvádět teplo z rychle kolabující hmoty. Již dřívější studie v této souvislosti odhalily, že v galaxiích v raném vesmíru se nejspíše objevovala hustá uskupení, kapsy hmoty ochlazující se emitováním záření. Žádná studie však nezkoumala jejich další vývoj.

Časová osa vývoje vesmíru Autor: phys.libretexts.org
Časová osa vývoje vesmíru
Autor: phys.libretexts.org
Na něj se zaměřili vědci v rámci této simulace. Zjistili, že velké proudy husté studené hmoty se mohou srazit s akrečními disky uprostřed velkých prachoplynných oblastí, kde se na základě toho začnou velmi rychle tvořit velké hvězdy. Srážka totiž vyvolá rázovou vlnu, která rapidně destabilizuje přítomný plyn a zapříčiní okamžitý kolaps zmíněných kapes hmoty. Právě ty mohou dosahovat až stotisícinásobku hmotnosti Slunce. V tuto chvíli neexistuje nic, co by náhlému kolapsu zabránilo, a kapsy se celé přemění na supermasivní hvězdy.

Stále se však jedná pouze o simulaci a přítomnost takovýchto supermasivních hvězd v mladém vesmíru nebyla dosud pozorováním nikdy potvrzena. To by se však mohlo brzy změnit, jelikož pozorování raných galaxií patří mezi hlavní cíle ikony současné astronomie, dalekohledu Jamese Webba. Ten se bude nejednou snažit zjistit, jak se formovaly první hvězdy a galaxie a v souvislosti s tím tak bude moci potvrdit či vyvrátit existenci těchto kosmických monster.

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] phys.org
[2] aldebaran.cz



O autorovi

Jan Herzig

Jan Herzig

Narodil se roku 2008 v Plzni, celý svůj život ale žije v Horšovském Týně. Studuje na Gymnáziu J. Š. Baara v Domažlicích. Vesmír ho uchvátil v 11 letech, nyní mu věnuje většinu svého času. Věnuje se teoretické i praktické astronomii. Na teoretické obdivuje možnost popsání vesmíru pomocí elegantních rovnic. V souvislosti s praktickou ho fascinuje pohled na vesmír vlastníma očima i svým dvaceticentimetrovým dalekohledem. Baví ho i popularizace astronomie a kosmonautiky, a to jak psaním článků, tak komentováním na youtube či v rádiu. Roku 2021 vyhrál 18. ročník Astronomické olympiády kategorie GH, o rok později pak 19. ročník v kategorii EF. Na XXVI. Mezinárodní astronomické olympiádě získal bronzovou medaili, na I. Mezinárodní olympiádě v astronomii a astrofyzice pro juniory zlatou medaili. Správce Instagramu ČAS.

Štítky: První galaxie, Raný vesmír, Hvězdy, Hmotné hvězdy


12. vesmírný týden 2023

12. vesmírný týden 2023

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 20. 3. do 26. 3. 2023. Začíná astronomické jaro a mění se čas na letní. Měsíc bude v novu. Na večerní obloze svítí hlavně výrazná Venuše. Velmi nízko budou koncem týdne Jupiter a Merkur. Aktivita Slunce je nízká, ale to se může během týdne změnit. Na obloze je jen několik slabších komet. Nastane jeden zajímavější zákryt hvězdy planetkou. V týdnu jsme viděli tři čínské starty i tři starty Falconu 9. Před 30 lety byla objevena kometa Shoemaker-Levy 9, která se v roce 1994 srazila s planetou Jupiter. 95 let se dožívá Jim Lovell, astronaut s českými kořeny, který byl dvakrát u Měsíce, ale na jeho povrch nevstoupil.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Blízké setkání dvou komet  C/2022 E3 (ZTF ) a C/2022 U2 (Atlas)

Titul Česká astrofotografie měsíce za únor 2023 získal snímek „Blízké setkání dvou komet C/2022 E3 (ZTF ) a C/2022 U2 (ATLAS)“, jehož autorem je Roman Hujer     Po delší době obohatila naši oblohu poněkud jasnější kometa. Ovšem, i když se její jméno C/2022 E3 (ZTF) neslo

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Ceres a M100

Průchod planetky Ceres kolem galaxie M100 ve dnech 27. a 28. března 2023.

Další informace »