Vesmírny teleskop Jamesa Webba (JWST) našiel prvý dôkaz, že na úsvite vesmíru môžu číhať milióny supermasívnych hviezd s hmotnosťou 10 000-násobku hmotnosti Slnka.
Tieto hviezdy, ktoré sa zrodili len 440 miliónov rokov po Veľkom tresku, môžu objasniť, ako bol náš vesmír prvýkrát posiaty ťažkými prvkami. Výskumníci, ktorí nazvali obrovské hviezdy "nebeské príšery", zverejnili svoje zistenia 5. mája v časopise Astronómia a astrofyzika.
"Dnes, vďaka údajom zozbieraným vesmírnym teleskopom Jamesa Webba, veríme, že sme našli prvé vodítko k prítomnosti týchto mimoriadnych hviezd," povedala vedúca autorka štúdie Corinne Charbonnelová, profesorka astronómie na Ženevskej univerzite vo Švajčiarsku.
Výskumníci našli chemické podpisy obrovských hviezd vo vnútri guľových hviezdokôp - zhlukov desiatok tisíc až miliónov tesne poskladaných hviezd, z ktorých mnohé patria medzi najstaršie, aké kedy vznikli v našom vesmíre. Naša galaxia Mliečna dráha je posiata asi 180 guľovými hviezdokopami, a keďže sú také staré, poskytujú astronómom okná cez čas do najstarších rokov nášho vesmíru.
Je záhadou, že niektoré hviezdy v týchto zhlukoch majú úplne odlišné pomery prvkov (kyslík, dusík, sodík a hliník), aj keď vznikli približne v rovnakom čase a z rovnakých oblakov plynu a prachu pred 13,4 miliardami rokov.
Astronómovia sa domnievajú, že takú rozmanitosť prvkov možno vysvetliť existenciou supermasívnych hviezd – kozmických obrov zrodených v hustejších podmienkach raného vesmíru, ktorí spaľovali svoje palivo pri oveľa vyšších teplotách, čím sa vytvorili ťažšie prvky, ktoré neskôr „kontaminovali“ menšie hviezdy. (ktoré zvyčajne pozostávajú z oveľa ľahších prvkov).
Nájsť tieto hviezdy však nebolo jednoduché. Ohniví obri, ktorých veľkosť je 5 000 až 10 000 krát väčšia ako naše Slnko, horeli pri teplote 135 miliónov stupňov Fahrenheita (75 miliónov stupňov Celzia). Pretože väčšie, jasnejšie a horúcejšie hviezdy vymierajú najrýchlejšie, tieto kozmické príšery už dávno zažili svoj zánik v extrémne silných výbuchoch nazývaných hypernovy.
„Guľové hviezdokopy sú staré 10 až 13 miliárd rokov, zatiaľ čo supernovy majú maximálnu životnosť dva milióny rokov. Preto veľmi skoro zmizli z tých zhlukov, ktoré možno pozorovať teraz. Zostali len nepriame stopy,“ uviedol vo vyhlásení spoluautor výskumu Mark Giles, profesor astrofyziky na Barcelonskej univerzite.
Na odhalenie rozptýlených chemických pozostatkov starých príšer výskumníci nasmerovali infračervenú kameru JWST na galaxiu GN-z11, jednu z najvzdialenejších a najstarších galaxií, aké boli kedy objavené a ktorá sa nachádza 13,3 miliardy svetelných rokov od Zeme. Rôzne chemikálie absorbujú a vyžarujú svetlo na rôznych frekvenciách, takže rozbitím svetla pochádzajúceho z rôznych guľových hviezdokôp nájdených v GN-z11 astronómovia zistili, že jeho hviezdy sú nielen tesne zbalené, ale aj obklopené vysokými hladinami dusíka.
„Silná prítomnosť dusíka sa dá vysvetliť iba spaľovaním vodíka pri extrémne vysokých teplotách, ktoré môže dosiahnuť len jadro supermasívnych hviezd,“ povedal Charbonnel.
Po nájdení prvých náznakov o nebeských príšerách budú výskumníci študovať viac guľových hviezdokôp vo viacerých galaxiách, aby zistili, či by ich objav nemal byť niekde inde.
Prečítajte si tiež: