Zvětšit obrázek

Světlo hvězdy z úsvitu vesmíru, prohnané zařízením X-Shooter. Kredit: ESO, E. Caffau.

Když byl náš vesmír čerstvě narozeným děckem, tak jeho chemii tvořily pravděpodobně jenom vodík s heliem, nepatrně okořeněné příměsí helia. Veškeré těžší prvky ve vesmíru postupně uvařily hvězdy a v dech beroucích explozích je vyvrhovaly do okolí, kde zase po čase vznikaly hvězdy nové. Tento cyklus v historii vesmíru neustále běží, takže čím je hvězda nebo jiný objekt starší a bližší Velkému třesku, tím méně těžších prvků obsahuje.

Zvětšit obrázek

Kovů prostá SDSS J102915+172927. Kredit: ESO/Digitized Sky Survey 2.

Astrofyzici, zřejmě ve snaze dostát své pověsti legendárních šílenců, říkají všem prvkům těžším než helium „kovy“ (metals) a jejich zastoupení ve hmotě hvězd, hvězdokup či galaxií zase metalicita. Naši starou dobrou Mléčnou dráhu kupříkladu tvoří přibližně 74 procent vodíků, 24 procent helia a 2 procenta „kovů“, velmi podobné je i složení Slunce. Dodnes jsme už věděli o celé řadě hvězd, které mají hodně nízkou metalicitu, ta by ale měla mít své meze. Podle dominantní teorie popisující tvorbu hvězd se totiž zárodky méně hmotných hvězd vůbec nemohou vytvořit, pokud dostupný mezihvězdný materiál neobsahuje určité prahové množství „kovových“ prvků. Předpokládá se totiž, že atomy prvků těžších než helium, zejména uhlík a kyslík, zajišťují při smršťování mračna mezihvězdného materiálu před zrozením hvězdy chlazení a brání tak předčasnému rozpadu hvězdného embrya v důsledku tlaku tepelného záření.

Elisabetta Caffau ze Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg a Observatoire de Paris teď ale společně se svými spolupracovníky v galaktickém halo Mléčné dráhy nalezli velmi pozoruhodnou hvězdu, která má tak nízkou metalicitu, že by podle převládající teorie vůbec neměla vzniknout. Extrémní hvězda, označená extrémně nestravitelně, podle katalogového čísla Sloan Digital Sky Survey, jako SDSS J102915+172927, je na obloze v srdci souhvězdí Lva. Caffau a spol. zkoumali chemické složení této hvězdy pomocí zařízení X-shooter (širokopásmového spektrografu druhé generace vyvinutého pro studium vzácných a neobvyklých objektů) a UVES (Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph), čili spektrografu pracujícího v ultrafialové a viditelné části spektra. Oba přístroje jsou namontované na teleskopu Kueyen (UT2) v soustavě čtyř dalekohledů ESO Very Large Telescope, na vrcholu hory Cerro Paranal obklopené vyprahlou pouští Atacama.

Zvětšit obrázek Elisabetta Caffau. Kredit: E. Caffau, University of Heidelberg.

Zvětšit obrázek Hvězda, která by neměla existovat. Kredit: ESO/Digitized Sky Survey 2

Zvětšit obrázek X-shooter instalovaný na teleskopu UT2. Kredit: ESO.

Zvětšit obrázek

Galaktické halo zeleně. Kredit: NASA.

Dotyčná hvězda je jenom o něco menší než Slunce, její neuvěřitelná metalicita je ale 20 000 krát nižší a věkem se tedy velmi blíží samotnému Velkému třesku. Je jí zřejmě víc než 13 miliard let a je to jedna z nejstarších hvězd, kterých jsme si zatím všimli. Je tak mdlá a obsahuje tak málo „kovů“, že v jejím spektru vědci objevili kromě vodíku a helia už jenom stopy vápníku. Extrémní hvězdu teď čeká intenzivní výzkum a možná se brzy dočkáme dalších překvapení. Je například zvláštní, že obsahuje minimálně pětkrát méně lithia, než by ho podle našich představ mělo být ve vesmíru té doby. To by například mohlo znamenat, že materiál této hvězdy někdy v historii prošel teplotami kolem 2 milionů kelvinů. S lithiem jsou prostě trable. Anebo ji vytěžila pokročilá civilizace na minimálně 2. stupni Kardašovovy škály rozvoje civilizací, která by měla být schopná zužitkovat zdroje své hvězdy? Objevitelé také věří, že takováhle šílená hvězda nebude jediná. Už teď prý vědí o několika dalších, které by mohly mít snad ještě nižší metalicitu, než SDSS J102915+172927. Rozhodně se jim chystají důkladně podívat na zoubek s přístroji Very Large Telescope.

Video: Přiblížení hvězdy SDSS J102915+172927 v souhvězdí Lva. Kredit: ESO/A. Fujii/Digitized Sky Survey 2. Music: John Dyson (from the album Moonwind)

Prameny:

ESO News 31.8. 2011, Nature 477: 67–69.