Vesmírný dalekohled Jamese Webba (JWST) našel první důkaz, že na úsvitu vesmíru mohou číhat miliony supermasivních hvězd o hmotnosti 10 000krát větší než Slunce.
Tyto hvězdy, které se zrodily pouhých 440 milionů let po Velkém třesku, mohou objasnit, jak byl náš vesmír poprvé osazen těžkými prvky. Vědci, kteří obří hvězdy nazvali „nebeská monstra“, zveřejnili svá zjištění 5. května v časopise Astronomie a astrofyzika.
"Dnes, díky datům shromážděným vesmírným teleskopem Jamese Webba, věříme, že jsme našli první vodítko k přítomnosti těchto mimořádných hvězd," řekla hlavní autorka studie Corinne Charbonnelová, profesorka astronomie na univerzitě v Ženevě ve Švýcarsku.
Výzkumníci našli chemické podpisy obřích hvězd uvnitř kulových hvězdokup – shluky desítek tisíc až milionů těsně poskládaných hvězd, z nichž mnohé patří k nejstarším, jaké kdy v našem vesmíru vznikly. Naší galaxii Mléčná dráha je poseto asi 180 kulovými hvězdokupami, a protože jsou tak staré, poskytují astronomům okna v čase do nejranějších let našeho vesmíru.
Je záhadou, že některé hvězdy v těchto kupách mají zcela odlišné poměry prvků (kyslík, dusík, sodík a hliník), přestože vznikly přibližně ve stejnou dobu a ze stejných mračen plynu a prachu před 13,4 miliardami let.
Astronomové se domnívají, že takovou rozmanitost prvků lze vysvětlit existencí supermasivních hvězd – kosmických obrů zrozených v hustších podmínkách raného vesmíru, kteří spalovali své palivo při mnohem vyšších teplotách a tvořili těžší prvky, které později „kontaminovaly“ menší dětské hvězdy. (které se obvykle skládají z mnohem lehčích prvků).
Najít tyto hvězdy ale nebylo snadné. Ohniví obři, kteří jsou 5 až 000 10krát větší než naše Slunce, shořeli při teplotě 000 milionů stupňů Fahrenheita (135 milionů stupňů Celsia). Vzhledem k tomu, že větší, jasnější a žhavější hvězdy vymírají nejrychleji, tato kosmická monstra již dávno zanikla v extrémně silných explozích zvaných hypernovy.
„Kulové hvězdokupy jsou staré 10 až 13 miliard let, zatímco supernovy mají maximální životnost dva miliony let. Proto velmi brzy zmizely z těch shluků, které lze nyní pozorovat. Zůstaly jen nepřímé stopy,“ uvedl v prohlášení spoluautor výzkumu Mark Giles, profesor astrofyziky na univerzitě v Barceloně.
Aby vědci odhalili rozptýlené chemické pozůstatky starověkých nestvůr, namířili infračervenou kameru JWST na galaxii GN-z11, jednu z nejvzdálenějších a nejstarších galaxií, jaké kdy byly objeveny, nacházející se 13,3 miliardy světelných let od Země. Různé chemikálie absorbují a vyzařují světlo na různých frekvencích, takže rozbitím světla přicházejícího z různých kulových hvězdokup nalezených v GN-z11 astronomové zjistili, že jeho hvězdy jsou nejen těsně shluky, ale také obklopeny vysokými hladinami dusíku.
"Silnou přítomnost dusíku lze vysvětlit pouze spalováním vodíku při extrémně vysokých teplotách, kterých může dosáhnout pouze jádro supermasivních hvězd," řekl Charbonnel.
Po nalezení prvních stop o nebeských příšerách budou výzkumníci studovat více kulových hvězdokup ve více galaxiích, aby zjistili, zda by jejich objev neměl být jinde.
Přečtěte si také: