Najstaršie hviezdy vo vesmíre sú mladšie, ako sme si mysleli

História nášho vesmíru je pre vedcov stále záhadou. Vysokocitlivé zariadenia ju však pomaly odhaľujú.

Mladý vesmír je pre nás stále záhadou. (Zdroj: wikimedia/CC)

BRATISLAVA. Celý vesmír pokrýva ohromné množstvo hviezd a galaxií. Niektoré z nich môžete vidieť na nočnej oblohe aj zo Zeme.

Ak by ste si na pomoc zobrali dobrý teleskop, mohli by ste sa zahľadieť do minulosti - na hviezdy, ktoré už dávno neexistujú, no ich svetlo k nám stále putuje.

Vedci s citlivými zariadeniami môžu sledovať aj vesmír, ktorý je ešte starší. V skutočnosti ho však nevidia, no dokážu merať nepatrné výkyvy na takzvanom mikrovlnnom pozadí kozmu. Toto elektomagnetické žiarenie prichádza z vesmíru zo všetkých smerov a je pozostatkom z obdobia krátko po veľkom tresku.

Obsahuje v sebe veľa informácií o histórii, zložení a geometrii vesmíru.

Najnovší výskum mikrovlnného pozadia pomocou teleskopu Planck a jeho vysokofrekvenčného nástroja tak pomáha odhaliť, kedy asi vznikli prvé hviezdy i to, aký vplyv mali na udalosti, ktoré sformovali dnešnú podobu kozmu.

Výsledky vedci uverejnili v dvoch štúdiách v odbornom časopise Astronomy & Astrophysics.

Vriaca polievka plná častíc

Prebiehala vtedy zhruba prvá sekunda nášho vesmíru. Je len ťažké odhadnúť, ako presne vtedy kozmos vyzeral – jedna z hypotéz hovorí o akejsi prvej prebiotickej polievke. Vesmír mal byť veľmi horúci a hustý a tvoril ho len zhluk elektrónov, protónov, neutrín a fotónov.

Napriek tomu, že v celej tejto zmesi poletovali aj častice svetla, vesmír bol zahalený do nepriehľadnej hmly. Častice svetla sa totiž neustále zrážali s elektrónmi a neprecestovali veľkú vzdialenosť.

Asi o 380-tisíc rokov neskôr sa začali tvoriť prvé atómy, vesmír ochladol a zredol. 

Nepriehľadná hmla zmizla a o milióny rokov sa zo zhlukov atómov vytvorili prvé hviezdy, ktoré zaplnili svoje okolie svetlom. To následne začalo deliť neutrálne atómy na ich počiatočné častice – elektróny a protóny.

„V tom čase bol vesmír vyplnený hlavne neutrálnym vodíkom a bol nepriehľadný pre ultrafialové žiarenie. Ako postupne vznikali hviezdy, ale aj iné zdroje ultrafialového žiarenia, vodík toto žiarenie ionizovalo a vesmír sa postupne stal priehľadným pre ultrafialové žiarenie,“ hovorí pre denník SME astronóm Ladislav Hric z Astronomického ústavu SAV. 

Z elektricky neutrálnej hmoty sa stala opäť ionizovaná hmota. Toto obdobie dnes vedci nazývajú reionizácia a skončilo zhruba vtedy, keď mal vesmír približne 900 miliónov rokov.

Mladšie a najstaršie

V skutočnosti je však veľmi ťažké určiť, kedy celý proces odštartoval. Keby sa to výskumníkom podarilo, vedeli by povedať aj to, kedy vznikli prvé hviezdy.

Vedci z Európskej vesmírnej agentúry (ESA) sú teraz k tomuto odhaleniu bližšie.

„Vysoko citlivé merania preukázali, že reionizácia bola veľmi rýchlym procesom, ktorý začal pomerne neskoro v histórii vesmíru. Polovica vesmíru už bola reionizovaná v čase, keď mal vesmír asi 700 miliónov rokov,“ vysvetľuje v tlačovej správe ESA Jean-Loup Pouget, ktorý má na starosti vysokofrekvenčné zariadenie Planckovho teleskopu. „Tieto výsledky nám pomôžu modelovať začiatok fázy reionizácie.“

Nové merania posúvajú vznik prvých hviezd v našom vesmíre do podstatne neskoršieho obdobia. Doteraz merania naznačovali, že hviezdy začali vznikať až vtedy, keď mal vesmír tristo až päťsto miliónov rokov.

Keďže však išlo o rýchly proces, zrejme začali vznikať oveľa neskôr.

Hviezdy tretej populácie

Úplne prvé hviezdy sa odlišovali od hviezd, ktoré poznáme dnes. Vznikli v malých zhlukoch hmoty.

Tie svojou gravitáciou sťahovali zo svojho okolia stále viac hmoty a rástli. Keď bola teplota dostatočne vysoká, došlo k jadrovej fúzii a hviezda začala svietiť.

Takéto objekty sa nazývali hviezdami populácie III. Zrejme neobsahovali žiadne kovy a boli extrémne veľké, žili len krátko a bývali niekoľko stonásobne hmotnejšie ako Slnko.

Ich existencia je síce iba hypotetická, keďže ich ešte nik priamo nepozoroval. No nový výskum môže naštartovať astronomické pátranie práve po takýchto telesách. 

Vedci zrejme začnú hľadať žiarenie z najstarších galaxií a budú ho podrobnejšie skúmať.

 „Je zaujímavé, že astronómovia vedia študovať javy, ktoré sa udiali pred mnohými miliardami rokov. Je to vďaka tomu, že rýchlosť svetla je konečná a svetlo preletí za rok len vzdialenosť, ktorú nazývame svetelným rokom,“ dodáva Hric.

„Ak teda vieme, že pozorujeme objekt, ktorý je od nás vzdialený povedzme 1 miliardu svetelných rokov, čo vieme určiť pomerne presne, zároveň si uvedomujeme, že sa pozeráme do histórie, ako to bolo pred 1 miliardou rokov.“

DOI: 10.1051/0004-6361/201628897

DOI: 10.1051/0004-6361/201628890 

Hlavné správy zo Sme.sk

EKONOMIKA

Ani vyšetrovanie Dúhu nepripraví o verejné zákazky. Pozrite sa, čo stavia

Zmluva na výstavbu tunela za 500 miliónov eur rieši korupciu, vyšetrovanie daní nie.

KOMENTÁRE

Keď je na výber medzi Dúhou a Váhostavom

Kde uviazlo trestné oznámenie vyzerá ako otázka na policajných šéfov.

TECH

Miliardy ľudí čoskoro zažijú nevídanú klímu

Klimatická zmena prebieha nad zemou rýchlejšie ako nad oceánmi.

Neprehliadnite tiež

Boli sme naivní, povedala NASA, keď videla prvé fotky podbruška Jupiteru

Nové fotografie pólov Jupitera od sondy Juno rozbili doterajšie teórie o fungovaní plynných obrov.

Bielenie Veľkej koralovej bariéry je ešte horšie, než sa čakalo

Koraly predstavujú živobytie nielen pre ľudí, ale aj pre milióny živočíchov.

Koniec latrín a chemických záchodov, nová toaleta odpad prefiltruje a spáli

Akademici sľubujú vyššiu hygienu pre chudobné kúty sveta.

Do mobilu pozeráme čoraz viac. V Brazílii aj päť hodín denne

Vybaviť hovor a prečítať správu - to je mobilná história, ktorá bola len skromným začiatkom dnešných dní.