Teleskop Jamesa Webba objavil chemické podpisy najväčších hviezd vo vesmíre

Vesmírny teleskop Jamesa Webba pomohol astronómom objaviť prvé chemické podpisy supermasívnych hviezd, „nebeských príšer“, ktoré v ranom vesmíre horeli jasom miliónov sĺnk.

Doteraz najväčšie hviezdy pozorované kdekoľvek mali hmotnosť približne 300-krát väčšiu ako naše Slnko. Odhaduje sa však, že supermasívna hviezda opísaná v novej štúdii má hmotnosť medzi 5 000 až 10 000 sĺnk.

Tím európskych vedcov za štúdiou predtým teoretizoval o existencii supermasívnych hviezd v roku 2018 v snahe vysvetliť jednu z najväčších záhad astronómie. Po desaťročia boli astronómovia zmätení obrovskou rozmanitosťou zloženia rôznych hviezd zhromaždených v takzvaných guľových hviezdokopách.

Tieto zhluky, väčšinou veľmi staré, môžu obsahovať milióny hviezd na relatívne malom priestore. Pokroky v astronómii odhalili rastúci počet guľových hviezdokôp, o ktorých sa predpokladá, že sú chýbajúcim článkom medzi prvými hviezdami vesmíru a prvými galaxiami.

Naša galaxia Mliečna dráha, ktorá má viac ako 100 miliárd hviezd, má asi 180 guľových hviezdokôp. Otázkou však zostáva: Prečo majú hviezdy v týchto kopách takú rozmanitosť chemických prvkov, napriek tomu, že sa pravdepodobne všetky zrodili približne v rovnakom čase, z toho istého oblaku plynu?

Mnohé hviezdy obsahujú prvky, ktorých výroba vyžaduje obrovské množstvo tepla, ako napríklad hliník, ktorý vyžaduje teploty až 70 miliónov stupňov Celzia. To je ďaleko nad teplotou, o ktorej sa predpokladá, že hviezdy dosahujú vo svojich jadrách, okolo 15-20 miliónov stupňov Celzia, čo je teplota podobná teplote Slnka.

Vedci teda navrhli možné riešenie: supermasívna hviezda, ktorá explodovala, chrlí chemické „znečistenie“. Naznačujú, že tieto masívne hviezdy sa rodia následnými zrážkami v tesne zbalených guľových hviezdokopách. Corinne Charbonnelová, astrofyzička na Ženevskej univerzite a hlavná autorka štúdie pre agentúru AFP povedala, že „niečo ako zárodočná hviezda pohltí stále viac a viac hviezd“.

Nakoniec sa stane „ako obrovský jadrový reaktor, nepretržite napájaný hmotou, ktorá jej vyhodí veľké množstvo,“ dodala. Toto vyvrhnuté "znečistenie" bude zase živiť mladé tvoriace sa hviezdy, čím im poskytne väčšiu rozmanitosť chemikálií, čím bližšie sú k supermasívnej hviezde, dodala. Ale tím stále potrebuje pozorovania, aby potvrdil svoju teóriu.

Našli ich v galaxii GN-z11, ktorá je vzdialená viac ako 13 miliárd svetelných rokov – svetlo, ktoré z nej vidíme, sa objavilo len 440 miliónov rokov po Veľkom tresku. Objavil ju Hubbleov vesmírny teleskop v roku 2015 a donedávna držala rekord najstaršej pozorovanej galaxie.

To z neho urobilo jasný hlavný cieľ pre nástupcu Hubbleovho teleskopu vo funkcii najvýkonnejšieho vesmírneho teleskopu Jamesa Webba, ktorý začal zverejňovať svoje prvé pozorovania minulý rok. Webb ponúkol dve nové stopy: neuveriteľnú hustotu hviezd v guľových hviezdokopách a, čo je najdôležitejšie, prítomnosť veľkého množstva dusíka.

Tvorba dusíka si vyžaduje skutočne extrémne teploty, o ktorých sa vedci domnievajú, že ich dokáže vytvoriť iba supermasívna hviezda. "Vďaka údajom, ktoré zozbieral vesmírny teleskop Jamesa Webba, veríme, že sme našli prvé vodítko k existencii týchto mimoriadnych hviezd," uviedol Charbonnel vo vyhlásení, pričom hviezdy tiež nazval "nebeskými príšerami."

Ak bola predtým teória tímu „druhom stopy našej supermasívnej hviezdy, potom je to ako nájsť kosť,“ povedal Charbonnel. "Uvažujeme o hlave šelmy, ktorá je za tým všetkým," dodala.

Je však malá nádej, že budeme môcť niekedy priamo pozorovať túto šelmu. Podľa vedcov je životnosť supermasívnych hviezd len asi dva milióny rokov – čo je okamih v kozmickom časovom rámci.

Majú však podozrenie, že guľové hviezdokopy existovali asi pred dvoma miliardami rokov, a môžu ešte nájsť viac stôp po supermasívnych hviezdach, ktoré mohli kedysi obsahovať.

Prečítajte si tiež:

• Súkromná spoločnosť plánuje oživiť vesmírny teleskop NASA Spitzer
• Teleskop Jamesa Webba objavil vodu okolo kométy v páse asteroidov