Vzácná hvězda druhé generace nalezená za hranicemi Mléčné dráhy

Hvězdy z Velkého Magellanova mračna odhalují nové informace o tom, jak vesmír získal své prvky. První generace hvězd proměnila vesmír. Uvnitř jejich jader se sloučil jednoduchý vodík a helium do dalších prvků. Když tyto hvězdy zemřely, explodovaly a rozesely tyto nové prvky do vesmíru. Železo kolující ve vašich žilách, vápník ve vašich zubech a kostech a sodík pohánějící vaše myšlenky, to vše se zrodilo v srdci dávno mrtvých hvězd.

Nikdo nebyl schopen najít ani jednu z těchto hvězd první generace, ale vědci oznámili unikátní nález: hvězdu z druhé generace, která se původně zformovala v jiné galaxii, než je ta naše.

„Tato hvězda poskytuje jedinečné okno do velmi raného procesu tvorby prvků v jiných galaxiích, než je naše vlastní,“ řekl Anirudh Chiti, postdoktorand z University of Chicago a hlavní autor článku oznamujícího toto zjištění. „Vytvořili jsme si představu, jak tyto stálice, které byly chemicky obohaceny prvními hvězdami, vypadají v Mléčné dráze, ale zatím nevíme, jestli jsou některé z těchto signatur jedinečné, nebo jestli se věci staly podobně i v jiných galaxiích.“

Článek byl publikován v Nature Astronomy.

Jehly z kupky sena
Anirudh Chiti se specializuje na to, čemu se říká hvězdná archeologie: Rekonstrukci toho, jak nejstarší generace hvězd změnily vesmír. „Chceme porozumět tomu, jaké byly vlastnosti těchto prvních hvězd a jaké byly prvky, které produkovaly,“ řekl Chiti. Ale zatím se nikomu nepodařilo přímo vidět tyto hvězdy první generace, pokud nějaké ve vesmíru zůstaly. Místo toho Chiti a jeho kolegové hledají hvězdy, které vznikly z popela první generace.

Je to těžká práce, protože i druhá generace hvězd je dnes neuvěřitelně stará a vzácná. Většina hvězd ve vesmíru, včetně našeho vlastního Slunce, je výsledkem desítek až tisíců generací, které pokaždé vytvářejí více a více těžkých prvků. „Možná méně než 1 ze 100 000 hvězd v Mléčné dráze je jednou z těchto hvězd druhé generace,“ řekl. „Jedná se opravdu o pověstné jehly z kupky sena.“

Ale stojí za to získat snímky toho, jak se vesmír měnil v čase. „Ve svých vnějších vrstvách si tyto hvězdy uchovávají prvky z blízkosti místa, kde vznikly,“ vysvětlil. „Pokud můžete najít velmi starou hvězdu a zjistit její chemické složení, můžete pochopit, jaké bylo chemické složení vesmíru, kde se tato hvězda zformovala před miliardami let.“

Zajímavá zvláštnost
Pro tuto studii Chiti a jeho kolegové namířili své teleskopy na neobvyklý cíl: hvězdy, které tvoří Velké Magellanovo mračno. Magellanův oblak je jasný shluk hvězd viditelný pouhým okem na jižní polokouli. Nyní si myslíme, že to byla kdysi samostatná galaxie, kterou před několika miliardami let zachytila gravitace Mléčné dráhy. Díky tomu je zvláště zajímavý, protože jeho nejstarší hvězdy vznikly mimo Mléčnou dráhu – což astronomům dává šanci dozvědět se, zda podmínky v raném vesmíru byly všude stejné, nebo byly na jiných místech odlišné.

Vědci hledali důkazy o těchto zvláště starých hvězdách ve Velkém Magellanově mračnu a katalogizovali deset z nich, nejprve pomocí satelitu Gaia Evropské vesmírné agentury, a poté pomocí Magellanova dalekohledu v Chile.

Jedna z těchto hvězd jako podivnost okamžitě vyskočila. Měla v sobě mnohem méně těžších prvků než kterákoli jiná hvězda, která byla dosud ve Velkém Magellanově mračnu spatřena. To znamená, že pravděpodobně vznikla v důsledku první generace hvězd – takže v průběhu opakovaných zrození a zániku hvězd ještě nevytvořila těžší prvky.

Při mapování jejích prvků byli vědci překvapeni, když zjistili, že má mnohem méně uhlíku než železa ve srovnání s tím, co vidíme u hvězd Mléčné dráhy. „To bylo velmi zajímavé a naznačuje to, že možná vylepšení uhlíku nejranější generace hvězd, jaké vidíme v Mléčné dráze, nebylo univerzální,“ řekl Chiti. „Budeme muset provést další studie, ale naznačuje to, že existují rozdíly mezi jednotlivými místy. Myslím, že doplňujeme obrázek toho, jak vypadal proces prvotního obohacování prvků v různých prostředích.“

Jejich zjištění také potvrdila další studie, která naznačovala, že Velké Magellanovo mračno vytvořilo na počátku mnohem méně hvězd ve srovnání s Mléčnou dráhou.

Chiti v současné době vede zobrazovací program, který má zmapovat velkou část jižní oblohy, aby našel co možná nejranější hvězdy. „Tento objev naznačuje, že pokud se podíváme pozorně, ve Velkém Magellanově mračnu by těchto hvězd mělo být mnoho,“ řekl. „Je opravdu vzrušující otevřít hvězdnou archeologii Velkého Magellanova mračna a být schopen tak podrobně zmapovat, jak první hvězdy chemicky obohatily vesmír v různých oblastech.“

Zdroj: https://news.uchicago.edu/story/scientists-find-one-most-ancient-stars-formed-another-galaxy a https://scitechdaily.com/cosmic-oddity-rare-second-gen-star-found-beyond-the-milky-way/

autor: František Martinek