Astronomové našli v sousední galaxii kulovou hvězdokupu s nejnižším obsahem těžkých prvků

21. 10. 2020

Hvězdokupy Andromeda Raný vesmír

Astronomům pracujícím s teleskopy Keck I a CFHT se podařilo objevit v blízké galaxii Andromeda masivní kulovou hvězdokupu s extrémně nízkým obsahem prvků těžších než vodík a helium. Obsah železa v této skupině hvězd je 800x nižší než u Slunce a 3x nižší než u hvězdokupy, která měla doteď nejnižší známý obsah železa.

Hvězdokupa Messier 68

Kulová hvězdokupa (globular cluster) Messier 68 (M68, NGC 4590) se nachází v souhvězdí Hydry a je vzdálená asi 33 tisíc světelných let od Země. Snímek byl pořízen Hubblovým vesmírným teleskopem. Kulové hvězdokupy jsou společenství hvězd, které společně obíhají střed galaxie podobně jako planety obíhají hvězdy. Hvězdy v kulových hvězdokupách jsou silně vázány gravitací a mají kulovitý tvar.

Image credit:

Hvězdokupy jsou skupiny hvězd vázané dohromady vlastní gravitací. Dělí se na dvě hlavní skupiny: Otevřené hvězdokupy a Kulové hvězdokupy.

Struktura otevřených hvězdokup byla narušena vnějšími gravitačními vlivy, jednotlivé hvězdy však dál putují vesmírem stejným směrem a rychlostí. Jejich hvězdy jsou relativně mladé a ve hvězdokupě jich bývá několik stovek.

Kulové hvězdokupy (globular clusters) jsou gravitací pevně vázány do kompaktní struktury, která může mít v průměru přes 100 světelných let. Jejich hvězdy jsou zpravidla staré víc než 10 miliard let a pochází tedy z raného vesmíru. Kulové hvězdokupy obsahují hvězdy populace II, které vznikly z počátečního materiálu v galaxii. 

Právě nízký obsah těžkých prvků (v astronomii jsou za těžké prvky považovány všechny elementy kromě vodíku a helia) naznačuje velké stáří hvězd. Těžké elementy vznikají ve hvězdách a ty nejtěžší v supernovách, ve kterých zanikají masivní hvězdy. V raném vesmíru tedy nebylo k dispozici takové množství těchto prvků jako dnes.

Extrémně nízký obsah těžkých prvků ve hvězdokupě RBC EXT8 je nicméně pro vědce překvapující. Očekávali totiž, že ke vzniku takto masivních hvězdokup jich bude potřeba větší podíl. Byla tak nabourána současná teorie o vzniku starých kulových hvězdokup.

Andromeda

Andromeda (Messier 31, M31, NGC 224) je spirálovitá galaxie poblíž Mléčné dráhy. Obě galaxie jsou součástí Lokální skupiny galaxií, které jsou gravitačně vázány dohromady.

Andromeda se nachází zhruba 2,5 milionu světelných let od Země, postupně se však k naší galaxii přibližuje. Vědci očekávají, že se obě galaxie za 4,5 miliard let srazí.