Jaroslav Heiniš - revize plynu, Ostrava a okolí, stavební práce, rekonstrukce, hodinový manžel (www.heinis.cz). Ženklava, Kopřivnice, Příbor, Nový jičín, Bělotín, Bílovec...=Jaroslav Heiniš - revize plynu, Ostrava a okolí, stavební práce, rekonstrukce, hodinový manžel (www.heinis.cz). Ženklava, Kopřivnice, Příbor, Nový jičín, Bělotín, Bílovec...
DOMŮ   ARCHIV   IBT   IAN 1-50   IAN 50-226   IAN 227-500   RÁDIO   PŘEKVAPENÍ  
STALO SE

Nejodvážnější stálice aneb první hvězdy ve vesmíru

Krásné počasí posledních dní přímo láká k procházkám pod jasnou noční oblohou. Ve vzduchu je již cítit jaro a na obloze se třpytí stovky hvězd. Mohli bychom něco podobného prožít krátce po vznikuvesmíru? Určitě ne, vždyť tehdy neexistovala ani Země, ale ani hvězdy. Ty se měly teprve zrodit. Jak však vypadaly ty úplně první hvězdy, zrozené z panenské látky velmi mladého vesmíru?

Ilustrační foto...Abychom dobře porozuměli tomu, čím se první hvězdy lišily od těch současných, musíme nejprve poznat z jakých prvků je složen náš vesmír. Naše putování za prvními hvězdami proto začneme tady, na Zemi. Ta je složena především ze železa, kyslíku, křemíku, hořčíku a dalších prvků. Chemické složení naší planety se však podstatně liší od průměrného chemického složení současného vesmíru. Mnohem lepší představu o jeho chemickém složení nám poskytne Slunce. Nejhojněji zastoupeným prvkem na Slunci je ten nejlehčí, vodík. Jediným prvkem, který se četností zastoupení alespoň blíží k vodíku, je hélium, zhruba na deset atomů vodíku připadá jeden atom hélia. Ostatní prvky jsou zastoupeny v ještě menším množství, jejich celková hmotnost tvoří asi dvě procenta hmotnosti Slunce.

Po Velkém třesku byly ve vesmíru zastoupeny v podstatě také jenom dva prvky, vodík a hélium, a to dokonce ve velmi podobném poměru jako dnes. Krátce po Velkém třesku vznikly i některé lehčí prvky(například lithium), jejich množství však bylo skutečně zanedbatelné. Těžší prvky se po Velkém třesku ve vesmíru nevyskytovaly. Na první pohled se chemické složení vesmíru od Velkého třesku nijak zásadně nezměnilo, stále převládají dva prvky, vodík a hélium. První hvězdy tedy musely mít přibližněstejné chemické složení jako hvězdy současné. Zdálo by se, že se proto podobaly hvězdám současným. Tak tomu ale není. Ačkoliv prvky těžší než vodík a hélium tvoří pouhý zlomek hmotnosti hvězdy, je jejich přítomnost velice důležitá pro vznik a vývoj hvězd. Například prvky uhlík, dusík a kyslík jsou jakýmsi katalyzátorem nukleárních reakcí, nazývaných jako CNO cyklus, při kterém se v jádrech hmotnějších hvězd slučují jádra vodíku na hélium. A právě uhlík, dusík a kyslík jsou spolu se železem a niklem důležité pro urychlování hvězdného větru, prostřednictvím kterého uvolňují mnohé hvězdy velkou část své hmoty do mezihvězdného prostředí. Proto i relativně malé zastoupení těžšíchprvků může zásadním způsoben ovlivnit osud hvězdy.

Ilustrační foto...

Jak tedy ty první hvězdy ve vesmíru vypadaly? Počítačové modely naznačují, že mezi prvními hvězdami se mohly vyskytovat skutečně nadmíru hmotné hvězdy. Zatímco existence současných hvězd s hmotnostmi většími než sto hmotností Slunce nebyla dosud spolehlivě potvrzena, nebyly zřejmě takto hmotné objekty mezi prvními hvězdami žádnou výjimkou. Důvodem, proč na začátku vývoje vesmíru vznikaly i nadměrně hmotné hvězdy bylo právě odlišné chemické složení oblaků, ze kterých se první hvězdy vytvářely.

Hvězdy stráví největší část svého aktivního života spalováním vodíku na hélium. Méně hmotné hvězdy, jako je Slunce, vytvářejí hélium přímým slučováním jader vodíku prostřednictvím tzv. pp-řetězce, zatímco hmotnější hvězdy vytvářejí hélium pomocí tzv. CNO cyklu, ve kterém vystupují prvky uhlíku, dusíku a kyslíku jako jakési katalyzátory jaderných reakcí. První hvězdy však žádný uhlík, dusík ani kyslík neobsahovaly, proto i u těch hmotnějších probíhala tvorba hélia pouze prostřednictvím pp-řetězce. Hvězdám s hmotnostmi většími než asi 20 hmotností Slunce však tento řetězec nestačil k uspokojení jejich energetické bilance, proto se počáteční smršťování jejich jádra nezastavilo zapálením vodíku a pokračovalo dál, dokud teplota v jejich nitrech nebyla natolik vysoká, než se mohlo zapálit hélium. Při héliových reakcích jako produkty vznikají uhlík a dusík. V okamžiku, kdy jich bylo vytvořeno dostatečné množství, se v jádře první hvězdy udál velký přerod. Mohl se zapálit vodík prostřednictvím zmiňovaného CNO cyklu, ve kterém uhlík a dusík vystupují jako katalyzátory. O takovémto přerodu si současné hvězdy mohou nechat jenom zdát.

Ilustrační foto...

Počáteční hmotnost prvních hvězd podstatně ovlivnila také jejich další vývoj. Zatímco první hvězdy sluneční hmotnosti se mohly dožít stáří několika miliard let, hvězdy s hmotností vyšší než sto hmotností Slunce žily pouhých několik miliónů let a poté vybuchovaly jako mohutné supernovy, kterým se také (díky mohutnosti jejich výbuchu) říká hypernovy. Část astronomů soudí, že právě výbuchyhypernov mohou zapříčinit některé z doposud tajemných záblesků gama záření. Mnohem důležitější je ale fakt, že se při výbuchu hypernov podstatná část látky hvězdy uvolnila do mezihvězdného prostředí. Tak byla poprvé látka mezihvězdného prostředí obohacena o prvky, které vznikají jen v termonukleární peci v nitrech hvězd. Kvasary staré zhruba jednu miliardu let již tyto prvky obsahují. Proto se první hvězdy musely začít utvářet ještě dlouhou dobu před vznikem kvasarů.

Mohlo by se zdát, že první hvězdy patří pouze do pradávné historie vesmíru a že dnes už po nich žádné stopy nenalezneme. To ale naštěstí není pravda. V jádrech prvních hvězd došlo poprvé vevesmíru k syntéze jader těžších než je uhlík, které pak hrály důležitou roli při vzniku dalších generací hvězd. Energetické záření prvních hvězd také ionizovalo látku ve vesmíru a díky tomu také ovlivnilo záření, které vzniklo krátce po Velkém třesku, tzv. reliktní záření. Proto podrobné studium reliktního záření může odhalit existenci prvních hvězd v mladém vesmíru. To se před nedávnem podařilo astronomům, kteří pozorují reliktní záření pomocí družice WMAP. Její měření potvrdila existenci prvních hvězd krátce po vzniku vesmíru. Ukázalo se, že první hvězdy vznikly již asi 200 miliónů let po Velkém třesku.

Ilustrační foto...

Budeme moci někdy první hvězdy přímo pozorovat? Ty nejméně hmotné hvězdy, lehčí než je naše Slunce, by se teoreticky mohly dožít i dnešní doby. Bylo by tedy možné, že někde na hvězdné obloze existují hvězdy, které pamatují ještě doby, kdy se stáří vesmíru počítalo pouze na stovky miliónů let. Někteří astronomové dokonce soudí, že takováto hvězda již byla nalezena. Na konci minulého roku byla totiž objevena hvězda, která měla nesrovnatelně menší obsah prvků, než má naše Slunce. Například relativní zastoupení atomů železa je na této hvězdě více než stotisíckrát menší než na našem Slunci. Někteří astronomové se proto domnívají, že se podařilo objevit jednu z málo hmotnýchprvních hvězd, která těžší prvky na svém povrchu získala pohlcením mezihvězdné látky. Spatřit málo hmotné první hvězdy (pokud se skutečně dožily až dnešních dob) by tedy nemusel být až zas tak tvrdý oříšek. Mnohem složitější bude hledání těch nejhmotnějších z prvních hvězd. Ty se dožily pouze velmi krátkého věku, proto pokud bychom je chtěli spatřit, tak bychom museli pátrat po těch nejvzdálenějších objektech na samotné hranici viditelného vesmíru. K tomu by nám mohl dopomoci plánovaný nástupce Hubbleova vesmírného dalekohledu, dalekohled NGST. Jedním z hlavních úkolů tohoto nového dalekohledu by mělo být hledání stop po prvních hvězdách. A tak snad právě díky tomuto dalekohledu budeme mít jednou podstatně přesnější poznatky o těch nejodvážnějších hvězdách, které se poprvé přenesly přes nudnou šeď reliktního záření, hvězdách, které poprvé ukázaly, jak krásná dokáže být hvězdná obloha.

Jiří Krtička

 IAN.cz
Probíhá experiment. Stránky se pomalu dostávají ze záhrobí zpět na světlo digitálního světa... Omluvte nedostatky, již brzy snad na této adrese najdete víceméně kompletní archiv IAN...
archiv zdroj
RULETA
Discovery: další kolo
Ilustrační foto...
Diamantový prach 1
Ilustrační foto...
Pozvánka na slavnostní otevření SKYMASTERu
Ilustrační foto...
Obloha v dubnu
Ilustrační foto...
Instantní pozorovatelna 65
Ilustrační foto...
STALO SE
4.12.2012 -
Probíhá experiment. Stránky se pomalu dostávají ze záhrobí zpět na světlo digitálního světa... Omluvte nedostatky, již brzy snad na této adrese najdete víceméně kompletní archiv IAN...

WEBKAMERA
 Upice webcam / widecam
UPICE WEBCAM

Add to Google

 

Pridej na Seznam
 

  © 1997 - 2017 IAN :: RSS - novinky z astronomie a kosmonautiky SiteMap :: www :: ISSN 1212-6691