První hvězdy mohly být až stotisíckrát hmotnější než Slunce
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.
Autor: phys.libretexts.org
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
Narodil se roku 2008 v Plzni, 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. V posledních třech letech se čtyřikrát umístil na vítězných pozicích ve finálových kolech Astronomické olympiády. Na XXVI. Mezinárodní astronomické olympiádě získal bronzovou medaili, na I. a II. Mezinárodní olympiádě v astronomii a astrofyzice pro juniory zlatou medaili, ve druhém případě k tomu dosáhl na 1. místo v Evropě. Správce Instagramu ČAS.
