Sciencemag.cz
Doporučujeme
Už krátce po vzniku vesmíru (ve smyslu „po velkému třesku“) začaly vznikat první hvězdy složené převážně z vodíku a helia. Vlastnosti těchto hvězd první generace (tzv. populace III), se velmi lišily od hvězd, jako je naše Slunce, nebo od těch, které vznikají dnes. První hvězdy byly nesmírně horké, objemné i velmi hmotné, současně ale i krátkověké.
Hvězdy populace III byly prvními továrnami na syntézu většiny prvků těžších než vodík a helium. Byly také velmi důležité pro formování pozdějších generací hvězd a galaxií. Dosavadní přímé detekce těchto hvězd však nejsou příliš přesvědčivé; hvězdy vzniklé v raném vesmíru jsou od nás velmi vzdálené a příliš slabé pro všechny naše pozemské i vesmírné dalekohledy.
Vědci z University of Hong Kong nyní objevili novou metodu detekce prvních hvězd. Studie navrhuje, že hvězda populace III může být roztrhána na kusy slapovou silou, pokud se dostane do blízkosti masivní černé díry. Při takové události slapového rozpadu (tidal disruption event, TDE) černá díra konzumuje zbytky hvězdy a přitom produkuje velmi intenzivní záblesky. Vědci prozkoumali fyzikální proces, který s tím souvisí, a prokázali, že světlo z těchto erupcí k nám může dorazit i přes miliardy světelných let. Jedinečné signatury těchto TDE vzplanutí lze využít nejen k identifikaci existence hvězd populace III, ale získáme z nich i poznatky o jejich vlastnostech. Fotony, které dorazí na Zemi z těchto vzdáleností, budou mít vlivem rozpínání vesmíru jiné vlastnosti, takže by měly jít dobře odlišit od TDE hvězd slunečního typu v blízkém vesmíru (záznam erupcí prvních hvězd bude v čase „roztaženější“, světlo bude mít větší vlnovou délku – vyzařované viditelné a ultrafialové světlo na Zemi zachytíme v infračerveném spektru atd.).
Nový objev má být o to zajímavější tím, že dvě klíčové mise NASA, nedávno vypuštěný vesmírný dalekohled Jamese Webba (JWST) a připravovaný vesmírný dalekohled Nancy Grace Romanové, jsou schopny pozorovat takové infračervené záření z velkých vzdáleností.
Spoluautorka studie Janet Chang z University of Hong Kong uvádí, že že při správné pozorovací strategii by vesmírný dalekohled Nancy Grace Romanové mohl každý rok detekovat několik desítek takových událostí.
Rudrani Kar Chowdhury et al, Detecting Population III Stars through Tidal Disruption Events in the Era of JWST and Roman, The Astrophysical Journal Letters (2024). DOI: 10.3847/2041-8213/ad41b7
Zdroj: The University of Hong Kong / Phys.org, přeloženo / zkráceno
