Některé hvězdy se dokáží omladit

30. prosinec 2009
Kulová hvězdokupa M30

Nejstaršími objekty v naší Galaxii jsou kulové hvězdokupy. Vědce proto znepokojilo, když v těchto prastarých seskupeních hvězd začali nalézat horké modré hvězdy, které budily dojem, že jsou velmi mladé. Nová pozorování Hubbleova kosmického dalekohledu ale přináší důkazy, že hvězdy se za mladé jen "vydávají".

Kulové hvězdokupy jsou obrovské skupiny stovek tisíců hvězd a díky vzájemné gravitaci hvězd jsou zformované do přibližně kulového tvaru - odtud ostatně i jejich název. Dalo by se říct, že hvězdy ve hvězdokupách jsou prakticky prvními obyvateli naší Galaxie. Odhaduje se, že vznikaly velice dávno, před 12 až 13 miliardami let. Důkazem je fakt, že se tyto kupy hvězd pozorují zejména mimo rovinu Galaxie, daleko od jádra Galaxie. Na rozdíl od dnešního stavu v těchto oblastech při formování Galaxie bylo dostatečné množství hmoty potřebné pro vznik hvězd. Dalším vývojem se ale většina plynu a prachu koncentrovala v galaktickém disku a nové hvězdy na periferii Galaxie dnes nevznikají.

Stará = červená
Hvězdy v kulových hvězdokupách jsou tedy velice staré. A jak káží pravidla hvězdné evoluce, většina z nich už nevyhnutelně dosáhla stádia červeného obra. U starých hvězd, kterým dochází palivo, opravdu můžeme očekávat mnohem nižší teploty a s tím související barvy záření v odstínech červené. Ostatně čeká to i naše Slunce až vyčerpá vodík ze svého nitra. A právě takovéto červené hvězdy vyplňují staré kulové hvězdokupy.

50 let stará hádanka
Jak ale vědce před mnoha lety překvapilo, když v kulové hvězdokupě objevili horké modré hvězdy. Jakoby se u těchto hvězd evoluce značně opozdila nebo dokonce úplně zastavila. Odkud berou už přes 12 miliard let energii, aby dodnes modře zářily? Opozdil se nějak jejich vývoj? Nebo jsou to hvězdy mladé? Ale kde se vzaly ve starých kulových hvězdokupách? První modré opozdilé hvězdy byly pozorovány už v roce 1953 a to hned v několika hvězdokupách. Už od té doby jsou pochopitelně v centru zájmu astronomů a pod drobnohledem nejlepších dalekohledů světa. Ostatně každého by zaujalo, kdyby na fotografiích obyvatel domovů důchodců spatřil skupinku batolat. Najít řešení záhady modrých hvězd v kulových hvězdokupách se však podařilo až nedávno a nejnověji k tomu přispěli evropští vědci využívající Hubbleův kosmický dalekohled. Existují dvě teorie a obě říkají, že nemohou-li být modré hvězdy čerstvě narozenými, proč by nemohly být znovuzrozenými?

Kulová hvězdokupa M30 mezi hvězdami v naší Galaxii

Hvězdné srážky
Podle první teorie astronomů z Evropské vesmírné agentury jsou modří opozdilci vytvořeny srážkou dvou starých hvězd. V tak hustém prostředí, jakým je kulová hvězdokupa, je takováto událost docela pravděpodobná. Materiál dvou sražených hvězd by se promíchal a spojil v jednu hvězdu s mnohem větší hmotností a samozřejmě mnohem silnějšími termojadernými reakcemi v jádru. Kolize původně dvou červených starých hvězd by vytvořila horkou modrou následovnici.

Upírské soužití hvězd
Je však i jiný způsob. Není tolik dramatický, přesto se dá přirovnat k ne příliš příjemné představě upírského soužití dvou hvězd. Dvě hvězdy spolu žijí spořádaně, obíhajíc kolem společného těžiště, avšak jen do doby, kdy jedna z nich dospěje do vývojového stádia, kdy se její rozměry mnohonásobně zvětší - stádium červeného obra. Atmosféra hvězdy se v této fázi neustále zvětšuje až její hmota začne podléhat gravitaci druhé hvězdy a přetékat k ní. Tato hvězda je přílivem nové hmoty velice povzbuzena - zvětšuje se tím její hmotnost, rozměry a teplota. Postupně se z chladné červené hvězdy stává horká, modrá a zdánlivě nová hvězda.

Vznik modrých hvězd - 1. spojení dvou hvězd, 2. "vysátí" atmosféry hvězdy

Pozorování souhlasí
Jak však tyto teorie souhlasí s pozorováním? Zdá se, že velice dobře. Připustíme-li pravdivost kterékoliv ze dvou teorií vzniku modrých hvězd, musí být splněna podmínka, že nová hvězda je stejně těžká jako předchozí dvě dohromady. To ale pozorování jenom potvrzují. Modří opozdilci se totiž nalézají zejména v centrálních částech hvězdokup, tedy musí být hmotnější než ostatní hvězdy a proto "padají" doprostřed hvězdokupy. Přesně toto soustředění modrých hvězd u centra kulových hvězdokup teď potvrdil Hubbleův kosmický dalekohled. Navíc jsou v kulových hvězdokupách pozorovány dva typy modrých opozdilců, každý s trošku jinými vlastnostmi. Vypadá to tedy, že znovuzrozené hvězdy vznikají podle obou schémat současně.

Husté hvězdokupy
Samotná stavba kulových hvězdokup také vyhovuje oběma teoriím. Díky hustotě hvězd v těchto seskupeních jsou vzájemné srážky vlastně neodvratitelné. Vědci navíc předpokládají, že téměř desetina pozorovaných kulových hvězdokup prodělala v minulosti kolizi jádra, která způsobila přitáhnutí většího množství hvězd do centrální části hvězdokupy. Tím zvýšila hustotu hvězd, pravděpodobnost srážky a také podpořila vznik hvězdných párů. Pomohla tedy k formování modrých opozdilců jedním či druhým způsobem.

Omlazování hvězd
Další pozorování všech známých hvězdokup pravdivost teorií vzniku modrých opozdilců zřejmě potvrdí. Doufejme však, že nám také pomohou lépe pochopit celý mechanismus. Každopádně je velice zajímavé sledovat, jak hvězdná dynamika ovlivňuje také hvězdnou evoluci - díky srážce, nebo vysátí jiné hvězdy, vlastně omlazuje. Škoda jen, že takovýto vesmírný facelifting se nedá aplikovat také u lidí.

Spustit audio
autor: Petr Sobotka