Kulové hvězdokupy a vesmírný masakr

Naše Galaxie je obklopena přibližně 200 kompaktními skupinami hvězd (tzv. kulovými hvězdokupami), z nichž každá obsahuje kolem jednoho miliónu hvězd. Při svém stáří 13 miliard roků jsou tyto kulové hvězdokupy téměř tak staré jako samotný vesmír. To znamená, že se zrodily v okamžiku, kdy se začaly formovat první hvězdy a galaxie. Nedávno tým astronomů z Německa a Nizozemí uskutečnil nebývalou počítačovou simulaci, která zkoumala jejich zrod.

Bylo zjištěno, že tato obrovská seskupení hvězd jsou pouze „pozůstalí“ po velkém masakru, ke kterému došlo před 13 miliardami roků. Při této události byla zničena většina jejich menších sourozenců. Nová vědecká práce týmu, jehož vedoucím byl Dr. Diederik Kruijssen (Max Planck Institute for Astrophysics, Garching, Germany), byla publikována v časopise Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Kulové hvězdokupy mají pozoruhodné charakteristiky: typický počet hvězd, které obsahují, se zdá být stejný po celou dobu existence vesmíru. To je v protikladu vzhledem k mnohem mladším hvězdným seskupením, která mohou obsahovat téměř jakýkoliv počet hvězd: od méně než 100 až po několik tisíc hvězd. Tým vědců navrhuje, že tento rozdíl může být vysvětlen podmínkami, za kterých kulové hvězdokupy vznikaly v rané fázi vývoje jejich mateřských galaxií.

Průběh simulace si můžete prohlédnout na krátkém videu ve zdrojovém článku. Video zachycuje vznik a vývoj populací hvězdokup v jedné galaxii podrobené simulaci srážky. Hustota plynů je znázorněna v odstínech šedé barvy, zatímco jednotlivé body vyznačují „regiony“ obsahující hvězdná seskupení. Jejich zbarvení odráží stáří hvězdokup a jejich velikost závisí na hmotnosti největší hvězdokupy uvnitř tohoto regionu.

Zatímco velmi jasné a velké hvězdokupy byly skutečně schopné přežít galaktické kolize vzhledem k jejich vlastní gravitační soudržnosti, početné menší hvězdokupy byly účinně rozbíjeny v důsledku rychlých změn gravitačních sil, ke kterým docházelo během vzniku hvězd. Vlny hvězdotvorby byly ukončeny po zhruba 2 miliardách roků a vědci byli překvapeni, když spatřili, že přežily pouze hvězdokupy s vysokým počtem hvězd. Tyto hvězdokupy odpovídají všem charakteristikám, které bychom mohli očekávat pro mladou populaci kulových hvězdokup, jak by měly vypadat zhruba před 11 miliardami let.

Podle počítačových simulací byla většina hvězdokup zničena krátce po jejich vzniku, když galaktické prostředí bylo stále ještě velmi nepřátelské vůči mladým hvězdným seskupením. Když tato epizoda skončila, zbylé kulové hvězdokupy mohly nerušeně existovat až do současnosti.

Počítačové simulace naznačují, že většina vlastností kulových hvězdokup jim byla pevně dána v době jejich vzniku. Fakt, že kulové hvězdokupy jsou navzájem srovnatelné, pak vede k závěru, že prostředí, v němž vznikaly, bylo velmi podobné, bez ohledu na galaxie, které v té době tento prostor zabydlely. V tomto případě, jak se Diederik Kruijssen domnívá, mohou být použity jako fosílie a vrhnout více světla na podmínky, ve kterých se rodily první hvězdy a galaxie.

Zdroj: http://www.physorg.com/news/2012-02-survivors-billion-year-massacre.html a http://www.mpa-garching.mpg.de/mpa/institute/news_archives/news1202_aaa/news1202_aaa-en.html

autor: František Martinek