Sciencemag.cz
Doporučujeme
Tým evropských astronomů použil dalekohled ESO/VLT, aby v naší Galaxii vystopoval typ hvězdy, o kterém si mnozí mysleli, že nemůže existovat. Vědci objevili, že je složena téměř výhradně z vodíku a hélia, a že obsahuje jen velmi malé množství těžších prvků. Díky tomuto záhadnému složení hvězda spadá do ‚zakázané zóny‘ obecně uznávané teorie hvězdného vývoje, což především znamená, že by vůbec neměla existovat. Výsledky byly publikovány 1. září 2011 v odborném časopise Nature.
Jedna slabá hvězda v souhvězdí Lva (Leo) nesoucí katalogové označení SDSS J102915+172927 [1] je stálicí s dosud nejnižším známým obsahem prvků těžších než hélium, které astronomové označují jako ‚kovy‘. Její hmotnost je ve srovnání se Sluncem menší a hvězda je pravděpodobně starší než 13 miliard let.
„Z obecně uznávané teorie hvězdného vývoje vyplývá, že hvězdy s malou hmotností a extrémně nízkým obsahem kovů by neměly existovat, neboť zárodečný oblak, ze kterého by se taková hvězda měla zformovat, by nikdy nemohl zkondenzovat,“ [2] říká Elisabetta Caffau (Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg, Německo a Observatoire de Paris, Francie), vedoucí autorka článku. „Bylo velmi překvapivé nalézt hvězdu v této zakázané zóně. Znamená to, že bude nutné modifikovat některé z modelů vzniku hvězd.“
Vědci zkoumali vlastnosti SDSS J102915+172927 pomocí dalekohledu ESO/VLT ve spojení s přístroji X-shooter a UVES [3], které jim umožnily změřit obsah různých chemických prvků. Ukázalo se, že obsah ‚kovů‘ je v této hvězdě asi 20 000krát nižší než ve Slunci [4], [5].
„Hvězda je velmi slabá a tak extrémně chudá na ‚kovy‘, že jediný prvek těžší než hélium, který jsme byli schopni zaregistrovat při prvním pozorování, byl vápník,“ říká vedoucí projektu Piercarlo Bonifacio (Observatoire de Paris, Francie). „Abychom mohli světlo hvězdy zkoumat podrobněji s použitím delšího expozičního času a mohli se pokusit najít další kovy, museli jsme u generálního ředitele ESO požádat o přidělení dodatečného pozorovacího času.“
Kosmologové se domnívají, že nejlehčí chemické prvky – vodík a hélium (společně s malým množstvím lithia) – vznikly krátce po velkém třesku. Téměř všechny těžší prvky byly vytvořeny teprve ve hvězdách. Exploze supernov následně rozptýlily tuto hmotu do okolního prostoru a tím obohatili mezihvězdný materiál o ‚kovy‘. Nové hvězdy se tedy formují z plynu obohaceného o těžší prvky, a proto mají vyšší obsah ‚kovů‘ než hvězdy staré. Obsah kovů v hvězdě nám tedy dává dobrou představu o jejím stáří.
„Hvězda, kterou jsme studovali, je extrémně chudá na kovy, a tedy velmi stará. Dokonce může být jednou z nejstarších dosud nalezených hvězd,“ dodává Lorenzo Monaco (ESO, Chile), jeden z členů týmu.
Ve hvězdě SDSS J102915+172927 je však také překvapivý nedostatek lithia. Takto stará hvězda by měla mít složení podobné, jako měl vesmír krátce po velkém třesku. Měla by tedy kromě vodíku a hélia obsahovat jen malé množství několika prvků těžších než helium. Vědci však odhalili, že obsah lithia v této hvězdě je přinejmenším 50krát nižší, než se předpokládá u primitivního materiálu vzniklého při velkém třesku.
„Jak hvězda přišla o lithium, které mělo vzniknout při velkém třesku, je záhadou,“ dodává Piercarlo Bonifacio.
Vědci zároveň upozornili na to, že tato podivná hvězda pravděpodobně není jedinou svého druhu. „Podařilo se nám identifikovat několik dalších kandidátů na hvězdy, které by mohly mít podobný nebo dokonce nižší obsah ‚kovů‘, než má SDSS J102915+172927. Plánujeme je nyní pozorovat opět pomocí VLT, abychom odhalili, jestli to tak opravdu je,“ uzavírá Elisabetta Caffau.
Poznámky
[1] Hvězda je katalogizována v rámci přehlídky Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Číselný kód označuje polohu hvězdy na obloze.
Výzkum byl prezentován v odborném časopise Nature, v článku pod názvem „An extremely primitive halo star“ autorů Caffau, E.; a kol.
