Nejčistší prastará hvězda ve vesmíru je překvapivě blízko: Odhaluje tajemství zrození prvních hvězd

Astronomové objevili v Mléčné dráze nejčistší prastarou hvězdu, jakou kdy našli. Tato hvězda, označená jako SDSS J0715-7334, je pozoruhodně (i když ne zcela) neznečištěná kovy, které se tvořily až poté, co hvězdy již prožily a zemřely.

Astronomové objevili v Mléčné dráze nejčistší prastarou hvězdu, jakou kdy našli. Tato hvězda, označená jako SDSS J0715-7334, je pozoruhodně (i když ne zcela) neznečištěná kovy, které se tvořily až poté, co hvězdy již prožily a zemřely. Představuje tak fosilní relikvii raného vesmíru, která se pravděpodobně zrodila z plynu obohaceného jednou z prvních supernov.

Podle kosmologa Alexandera Jiho z Chicagské univerzity, který výzkum vedl, jsou tyto nedotčené hvězdy okny do úsvitu hvězd a galaxií ve vesmíru. Po Velkém třesku byl vesmír vyplněn horkou, hustou plazmou. Zhruba 300 000 let po Velkém třesku se vesmír ochladil natolik, že se mohly vytvořit neutrální atomy vodíku a helia. Z hustých shluků tohoto původního vodíku a helia se zrodily první hvězdy, známé jako Populace III. Prvky těžší než helium se ve vesmíru rozšířily až po zániku těchto hvězd.

Hvězdy jsou poháněny fúzí, při níž se atomy spojují a vytvářejí těžší prvky. V astronomii se prvky těžší než helium označují jako kovy. Řetězec fúze končí u železa, ale ještě těžší prvky se kují při energetických explozích supernov, které značí zánik masivních hvězd. Tyto exploze rozptylují těžké prvky do vesmíru, kde se mohou začlenit do procesu vzniku nových hvězd. Každá dosud změřená hvězda měla určitou míru tohoto kovového obohacení, ale některé méně než jiné. Ty s nejmenším množstvím, známé jako Populace II, mají tak nízkou metalicitu, že jejich složení mohlo být obohaceno pouze Populací III. Žádné hvězdy Populace III nebyly nikdy pozorovány, ať už proto, že byly masivní, rychle žily a brzy zemřely, nebo proto, že nejméně masivní hvězdy Populace III, které by mohly přetrvat do současnosti, jsou extrémně vzácné.

Hvězda SDSS J0715-7334 byla objevena téměř náhodou Jihem a jeho studenty. Při bližším zkoumání se ukázalo, že její složení je téměř výhradně vodík a helium. Její metalicita je pouhých 0,005 procenta metalicity Slunce, což je téměř polovina předchozího rekordmana pro nízkou metalicitu. Ve spektru byl jen nepatrný zlomek železa, a její celková metalicita je 40krát nižší než u další známé hvězdy s nejnižším obsahem železa. Co však vědce skutečně ohromilo, byl její šokující nízký obsah uhlíku. Hvězda má tak málo uhlíku, že to naznačuje, že za její vznik je zodpovědné rané rozptýlení kosmického prachu. Obvykle plyn potřebuje určité prvky, jako je uhlík nebo kyslík, aby se ochladil natolik, že se mohou tvořit hvězdy. Nedostatek uhlíku ve spektru SDSS J0715-7334 nenaznačuje čisté vodíkové chlazení, jaké pravděpodobně využívaly první hvězdy vesmíru. Místo toho její chemie naznačuje, že se zformovala ve vzácném přechodném režimu, kde bylo příliš málo uhlíku pro obvyklou cestu chlazení, takže k zhroucení plynu pravděpodobně pomohlo malé množství kosmického prachu, pozůstatků supernov Populace III.