První velké hvězdy se zřejmě vyvinuly dříve, než dovolují současné modely

TLDR verze: Uvnitř kvasaru, který vznikl 850 milionů let po Velkém třesku, byly nalezeny náznaky hvězd, které by měly normálně žít 1 miliardu let. Může to znamenat úpravu modelu vývoje vesmíru – anebo daných hvězdiček. Prepublikovaná studie tu.

Dříve, nežli nejdřívěji?

Bývaly časy, kdy to asstronomové měli jednodušší. Zeptali jste se jich, jak vypadá vesmír – a buďto vám začali kreslit obří želvu a přidali k tomu jako bonus horoskop, anebo v „lepším“ případě řekli, že Slunce obíhá kolem Země a Koperník je $ußłák! Dnes je to však jiné, pořádně hořké kafe! Nejnověji díky poslední studii, která zjistila, že současný model vývoje vesmíru po Velkém třesku má pár mušek – některé nejstarší pozorované hvězdy se totiž zřejmě vyvinuly dříve, než by se podle modelu vyvinout měly.

Tým astronoma Eduarda Bañada z Instititu Maxe Plancka pro astronomii pozoroval a měřil vzdálené kvasary. To překvapivě nejsou kvalitní pivka, nýbrž prastaré galaxie zrozené z úplně prvních hvězd, které jsou díky velké aktivitě rovněž vysoce zářivé. Zjistil při tom, že z kvasaru P183+05, který sám o sobě existoval jenom 850 milionů let po Velkém třesku, na něj skrze mračna plynu a prachu svítí velmi zvláštní chemické prvky.

Vzdálenější hvězdy, jejichž světlo poskytlo materiál pro spektroskopii, totiž přinesli důkazy o tom, že zde existují těžší prvky, které by mohly vzniknout jenom uvnitř supernov typu Ia. To je ale problém, protože hvězdy, které umírají v tomto typu supernov, žijí typicky 1 miliardu let… Naopak se tu nevyskytují prvky z takzvané Populace III, která se měla vyvinout po Velkém třesku jako první.

Pokud jste v druhé třídě nerupli z matiky, nejspíše tušíte, že stáří vesmíru a skutečnost, že část supernov už tou dobou měla nejen prožít svůj život, ale i zemřít, nám úplně nesedí. Lze to tedy možná vyřešit tím, že poupravíme naši představu o tom, jaké byly první hvězdy. Ale možná budeme muset upravit v modelu vývoje raného vesmíru i další, složitější prvky. Rovněž platí, že jedna vlaštovka jaro nedělá a výzkumníci budou podobných mračen muset najít víc.

Cosi nám neštymuje

Není to ale jediná práce naznačující, že současný model má jisté mezery. Již nějaký čas víme, že existují příliš velké černé díry na svůj věk, ale to by ještě bylo vysvětlitelné primordiálními černými dírami. Rovněž nové měření Hubbleovy konstanty alias „Toho, Jak Rychle Se Vesmír Rozpíná“, také vzbudilo jisté rozpaky.

Astronomové totiž zpřesnili předešlá měření pomocí Hubbleova teleskopu a observatoře Keck. Jenže opět jim vyšly o fous vyšší normy než minule. Rozpínání se zrychluje, to asi ano. Ale při použití stejných metod (Hubble nebyl použit prvně) by to mělo začít vycházet podobně. Což se z různých důvodů (víc v článku tuna) bohužel zatím neděje. Naopak se objevuje víc než modely predikovaný rozdíl

Máme tedy přepisovat modely? Je naše chápání vesmíru špatně? Jsou kosmologové zralí na to se podřezat? Well, možné je všechno. Faktem ale je, že věda v posledním víc-jak-půlstoletí velmi jasně tuší, že dosavadní modely nejsou dokonalé.  Bylo by ostatně trochu divné, kdyby odhadla povahu vesmíru na první dobrou. To, že v nich něco chybí, se ale jasně ví přinejmenším od okamžiku, kdy podivné jevy vysvětlující prazvláštní pozorování dostaly název jako „temná hmota“ nebo „temná energie“

Kdybychom věděli, co tyhle dvě srandy přímo vysvětluje, jmenovaly by se nějak jinak, třeba McKayovy částice nebo Carter Energy.


Doufám, že vám teď kontextová reklama prodává nějaké DVDčka Hvězdné brány.

Krize v kosmologii?

To, že nynější model bude potřebovat nějaké úpravy, se tedy všeobecně ví. Potřebujeme však zpřesňovat naše předpoklady a pozorování, abychom zjistili, co a kde budou teoretičtí fyzikové muset ugumovat či naopak připsat. O tomhle je poznání a výzkum! Nevíme vše dopředu, ale postupně to zjišťujeme a korigujeme.

Neznamená to ale, jak se občas psalo, že tyhle objevy znamenají „krizi v kosmologii“ nebo něco podobně šokantního. Ano, autoři druhé zmíněné práce tohle slovní spojení použili. Ale ne v tom smyslu, že je „všechno špatně“, nýbrž v tom smyslu, že se jim Hubbleova konstanta napříč časem „blbě měří“!

Totéž platí i z hlediska prvních supernov Ia. Možná, že aktuální práci popře další měření. Možná ale, že prostě takhle hmotné hvězdy nějak zjevně vzniknout mohly. Teď to víme, a budeme kvůli tomu možná modely muset upravit. Ale ty modely právě takhle vznikají. Nejsou tesané do kamene, život jim dává až pozorování! A pokud dorazí nové pozorování, jako teď, tak se prostě modely upravují.

Co tím chci říct, je to, že o podobných „vědu bortících“ novinkách se často píše způsobem, ze kterého se mi rosí čelo. Skoro jako kdyby se týden co týden měly přepisovat zjevně-z-prstu-vycucané-teorie těch šílených vědců. Jasně, Vědátor je svým přednesem taky tak trochu vědecký bulvár, takže mám pro šokanterii a hyperbolu celý parsek pochopení! Ale vocamcaď pocamsaď! Kvůli občasnému nudnějšímu & správnějšímu titulku vám šéfeditor neoběsí rodinu na jeřábu, kolegové-vědečtí-novináři-ze-serióznějších-médií!

Znamená ono upravování modelu, že stále ještě existuje i prostor pro extravagantní teorie? Určitě ano! I těch bylo v posledním roce víc než dost! Třeba jedna, podle které by temnou hmotu mohlo vysvětlovat, kdyby fotony měly nějakou titěrnou klidovou hmotnost. Pravidelně se obdobné šílenosti objevují tak jednou do měsíce. A často jde o kreativní nápady.

Bádání pokračuje

Bohužel, vždy mají podobné hypotézy společné jedno – obvykle sice navrhují možnost hypotézu experimentálně ověřit, ale ono ověření bude trvat další dlouhé roky. Takže v reálu momentálně nevíme, jestli alternativní modely mají větší šanci na lepší popsání vesmíru, anebo jestli jde o snůšku hovadin.

Na každý pád žijeme ve fascinujícím období astronomie a kosmologie! Jen se nad tím zamyslete. Od první poloviny 20. století, kdy Hubble přišel se svou konstantou a vesmír se (v naší představě) nafoukl do těžko pochopitelných rozměrů, došlo krom potvrzení vlastně starších věcí (třeba gravitační vlny) „jenom“ na dvě zásadní události. Tedy rozvoj „neoptické“ astronomie v 50. a 60. letech, a rozvoj v hledání exoplanet.

Supernova typu Ia v infografice Harvardu

To jsou rozhodně důležité kategorie! Radioastronomie přinesla náznak Velkého třesku ve formě reliktního záření. Na exoplanety budeme jednou lítat na dovolenou #faktickychci . Ale žádná z nich neboří naše představy o fundamentálním fungování kosmu tak, jako slibují některé navržené alternativní metody. A jak třeba představu o vesmíru zbořila v první polovině 20. století relativita s kvantovkou.

Snaha vysvětlit a dokázat temnou hmotu a energii však zatím příliš nevychází, a to je malér. Nové hypotézy, které se tak snaží vše vysvětlit, můžou nabídnout i diametrálně odlišnou představu vesmíru. Je pravděpodobné, že současný model krásně upravíme nějakou přehlédnutou fintičkou, která nekoherenci vysvětlí. Není však ani vyloučitelné, že některé ze stále častějších alternativ nakonec přinesou lepší odpovědi.

Nenechte se ani mýlit, ve většině pozorování se staré dobré modely ukázaly jako velice pevné v kramflecích a odolávají zjištěním. Skoro jako kdyby vědátoři věděli, co dělají! Proto by případná revoluce v teoriích musela buď jen drobně poupravovat naše současné teorie nebo tak šikovně všechno obrátit, že budeme čučet jak puk, jak odlišná a přesto podobná nová teorie je. A divit se, že nám to nedošlo dřív.

Jisté je jenom to, že časy, kdy jsme se „domnívali“, že žijeme na zádech velké želvy, byly možná pomýlené, leč také notně snazší

[LL, JRN]

Výše uvedené rozhodně neznamená, že studium menších, než VESMÍR (RE)DEFINUJÍCÍCH JEVŮ, musí být nutně nuda! Viz informace o mezihvězdné kometě Borisov! 

Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, který tvoří přípravné testy pro studenty vysokých škol – podpořte i vy drobákem mojí snahu informovat o vědě věčně & vtipně a přispějte mi v kampani na Patreonu.

A sledujte mojí snahu případně i na Facebooku či YouTube!

Diskuze