První supernovy našeho vesmíru mohly být asymetrické, co to znamená?

Obecné povědomí o velkém třesku je takové, že to vedlo k vytvoření vesmíru, v němž zcela převažoval vodík (76 %), pak helium (24 %) a vedle toho tu byl jen miniaturní podíl lithia a beryllia. To byly z pohledu astronomů jediné dva kovy a těžší prvky neexistovaly. 

 

 

Stále se tak řeší otázka, jakým způsobem vznikly ve vesmíru těžké prvky, protože teorie sice mluví o hvězdách Populace III, které přispěly k reionizaci vesmíru a v jejich jádrech vzniklo mnoho těžších prvků, nicméně nikdo ještě nedohlédl tak daleko, a tedy i daleko do minulosti, aby některou z nich objevil, takže zatím zůstávají v říši teorie. A jako v mnoha jiných případech to i zde bude práce pro chystaný James Webb Space Telescope. 

 

model asymetrické exploze supernovy

 

Populace III měla představovat velice nestabilní hvězdy, jejichž život trval přinejlepším několik milionů let a končil obvykle supernovou, která rozmetala vytvořený materiál do širokého okolí a obohatila jej o prvky, bez nichž bychom nikdy nevznikli. 

 

Dobrá zpráva ale je, že se už našli kandidáti na hvězdy Populace II, která následovala hned poté. Pozná se tak, že obsahuje výrazně méně kovů než aktuální hvězdy, ale přeci jen v nich nějaké jsou. Jedním takovým kandidátem je HE 1327-2326 objevená 4000 světelných let daleko, která má hmotnost 0,8 Slunce, ale obsahuje 400.000x méně železa. 

 

 

Astronomky Rana Ezzeddine a Anna Frebel se věnovaly právě této hvězdě a tomu, jak mohla získat svůj obsah kovů. Sama Anna Frebel přitom tuto hvězdu v roce 2005 objevila a nyní pomocí spektrografie zjistila, že ta obsahuje neobvyklé množství zinku, a to mnohem větší, než jí přidělovaly všemožné modely počítající se standardními, "symetrickými supernovami". Těch bylo provedeno přes 10.000 a žádný z nich nepřinesl potřebné výsledky odpovídající pozorování. 

 

Myšlenka astronomek se tedy opírá o asymetrické supernovy, které neexplodovaly pěkně uspořádaně a nerozmetaly svůj materiál do okolí rovnoměrně. Za předpokladu, že se supernova po své explozi nezměnila v neutronovou hvězdu, ale zkolabovala rovnou do podoby černé díry, je možné, že se objevily také proudy materiálu od jejích pólů, které soustředěně putovaly pryč do okolního vesmíru. Ostatně takové proudy dobře známe z aktivních černých děr, kde představují nestrávený materiál z akrečního disku, který neskončil za horizontem událostí. 

 

Složení hvězdy HE 1327-2326 tak představuje první z dlouhé řady potřebných důkazů založených na pozorování, který ukazuje na existenci asymetrických supernov. Navíc je tu i simulace, která potvrdila, že taková supernova by mohla vysvětlit složení této hvězdy. 

 

Nicméně zatím není vůbec jasné, jak vůbec probíhal proces supernovy hvězd Populace III, a to prostě proto, že se zatím žádná nedala pozorovat. Dle některých teorií to je právě jejich složení chudé na kovy, které jim umožnilo být oproti dnešním hvězdám výrazně větší, ale za cenu velice krátkého života. Mimochodem supernova, která měla stát za vytvořením jistě nejen hvězdy HE 1327-2326, měla uvolnit energii 10³⁰ bomb svržených na Hirošimu, ale to už se dostáváme do říše Fabií a fotbalových hřišť. Prostě tím mělo být zdůrazněno, že asi byla mnohem silnější, než se předpokládalo, a to zhruba pět až desetkrát. 

 

Především pak jde o to, že soustředěné proudy materiálu z explozí hvězd Populace III mohly tvorbu dalších hvězdných generací značně usnadnit vzhledem k tomu, že jejich materiál nebyl tak moc rozptýlen. 

 

Zdroj: MIT News