zdroj života - první supernovy

Ranný vesmír byl pustým prostorem vyplněným vodíkem, heliem a troškou lithia. Nikde žádné známé těžké prvky potřebné pro život. Z těchto prvotních prvků vznikly hvězdní obři o hmotnostech více než 200 hmotností Slunce, ohromnou rychlostí spálily své palivo a po pouhých 3 milionech let explodovaly. Tyto exploze velikou rychlostí rozesely těžké "životodárné" prvky (uhlík, kyslík, železo atd.) do okolního prostoru. Nové simulace Volkera Bromma a jeho týmu ukazují, že první "největší generace" hvězd vyslala nepředstavitelné množství zmíněných těžkých prvků do vzdáleností několika světelných let.

"Velmi nás překvapila intenzita výbuchů prvních supernov", uvádí Bromm. "Původní (jednoduchý) vesmír se velmi rychle a nevratně změnil díky energii výbuchů a objevu těžkých prvků. Tak nastaly podmínky k dlouhému vývoji vesmíru, který vedl ke vzniku inteligentích bytostí jako jsme my".

Přibližně 200 milionů let po Velkém třesku došlo k rychlému vzniku hvězdných soustav. Tyto první, velmi hmotné hvězdy rychle spotřebovaly své vodíkové palivo, které "přetavily" v těžší prvky (uhlík, kyslík). Jak se blížil konec jejich života, proměňovaly uhlík a kyslík v stále těžší prvky - až po železo. Neboť železo již nelze spojit za vzniku energie, vybuchly první velmi hmotné hvězdy jako supernovy a zaplnily vzniklými prvky vesmír.

Každá "prvotní" hvězda změnila asi polovinu své hmotnosti na těžké prvky, větší část z nich bylo železo. Každá hvězda tedy vyvrhla do svého okolí asi 100 slunečních hmot železa. Mladý vesmír o stáří okolo 275 milionů let byl tedy plný kovů.

Zaplňování vesmíru těžkými prvky pomáhala i tehdejší struktura vesmíru. Našli bychom mnoho malých protogalaxií - menších než jedna miliontina hmoty Mléčné dráhy - strážejících se jako lidé na zaplněné ulici. Malé velikosti a vzdálenosti mezi protogalaxiemi "pomohly" supernovám - každá supernova ovlivnila významnou část vesmíru.

Simulace provedené n Brommem, Yoshidou a Hernquistem ukazují, e nejenegetičtější exploze "vyslaly" prvky do vzdáleností až 3 000 světelných let. Doprovázející rázová vlna za sebou zanechala "bubliny" a podnítila vznik nových hvězd.

Expert na supernovy Robert Kirshner (CfA) uvádí, "Dnes se jedná o fascinující teorii založenou na našich nejlepších znalostech o ranných hvězdách. Během několika let se dobuduje dalekohled James Webb (následník HST) budeme schopni pozorovat první supernovy a testovat tuto hypotézu!"

Kompletní práce je dostupná na arXiv.org a bude publikována v následujícím čísle The Astrophysical Journal Letters.

Zdroj: CfA