Sciencemag.cz
Doporučujeme
Podmínky v mladém vesmíru, podstatně odlišné od těch současných, mohly vést ke vzniku opravdu obřích hvězd, o hmotnosti až 100 000 Sluncí. Alespoň podle nově provedených počítačových simulaci. Třeba ovšem dodat, že jiné modely zase dávají jiné výsledky, třeba „jen“ stovky Sluncí, nebo předpokládají hvězdy svou hmotností se příliš nelišící od těch dnešních.
Nový výzkum se zaměřil na tzv. studenou akreci. Vznik velmi hmotných hvězd vyžaduje rychle dostat hodně materiálu do malého objemu, ovšem bez toho, aby přitom příliš vzrostla teplota hmoty; teplejší materiál by se samovolně nesmršťoval, nebo alespoň ne potřebnou rychlostí. Má-li dojít k rychlému gravitačnímu zhroucení, je proto třeba, aby nějaký proces teplo z materiálu odváděl.
Dříve provedené simulace vedly k závěru, že v prostředí raných galaxií mohlo docházet ke vzniku hustých kapes uvnitř, které se rychle ochlazovaly emisí záření. Nový výzkum se zabývá možným dalším vývojem těchto kapes. Závěr zní, že velké proudy chladné husté hmoty mohly zasáhnout akreční disk v centru obřích shluků hmoty. Když se tak stane, vznikne rázová vlna, která rychle destabilizuje plyn a vyvolá okamžitý kolaps velkých kapes hmoty, jemuž už nemá co stát v cestě. Z toho, že tyto kapsy mohou mít hmotnost desetitisíce nebo i 100 000 Sluncí, se pak odvozuje i odhad maximální hmotnosti hvězd v raném vesmíru.
Nevíme ovšem, zda k tomu opravdu docházelo. Odpověď by nám mohlo dát pozorování raných galaxií prostřednictvím Vesmírného dalekohledu Jamese Webba.
First emergence of cold accretion and supermassive star formation in the early universe
Masaki Kiyuna, Takashi Hosokawa, Sunmyon Chon
arXiv:2301.10263 [astro-ph.GA]
https://doi.org/10.48550/arXiv.2301.10263,
Zdroj: UniverseToday/Phys.org
Poznámky PH:
Podobné scénáře, tedy gravitační zhroucení velkých oblastí husté hmoty, někdy předpokládají vznik obří černé díry bez fáze hvězdy. Obří černé díry v centrech galaxií mohly vznikat právě takto.
Nakonec – takhle obří hvězdy žily nejspíš jen velmi krátce, takže z nich stejně nejspíš rychle vznikla obří černá díra, podobně jako ve scénáři výše? (Kolik hmotnosti bylo vyzářeno, kolik hmoty vyvrženo při explozi supernovy? Tj. jak hmotná černá díra by vznikla z hvězdy o hmotnosti 100 000 Sluncí? Třeba poloviční?)
Na tohle téma vzniklo pěkné video na youtube kanálu Kurzgesagt – Black hole star.