První hvězdy se ve vesmíru rozzářily kolem 300 milionů let po velkém třesku

28. 06. 2021

Vesmír Velký třesk Hvězdy Raný vesmír James Webb (JWST)

Podle nové studie, kterou publikoval vědecký tým vedený Nicolasem Laporteem, začaly první hvězdy ve vesmíru zářit 250 - 350 milionů let po velkém třesku. Jejich analýza dál naznačuje, že první galaxie by měly být natolik zářivé, že by je měl být schopen pozorovat vesmírný teleskop Jamese Webba (JWST), který má už letos na podzim nahradit dosluhující Hubblův teleskop.

Galaxie GN-z11

Image credit: NASA

Aby se dostali ke svému výsledku, prozkoumali vědci 6 nejvzdálenějších známých galaxií. Analýzou jejich struktury a světla odhadli jejich stáří a tedy i období, kdy v nich první hvězdy vyslaly světlo do okolního vesmíru.

Průzkum raného vesmíru je možný prostřednictvím studia vzdálených galaxií. Jejich světlo k nám letí miliardy let a pochází tedy z období, kdy byl vesmír krátce po svém vzniku.

Vývoj vesmíru

Velký třesk (před asi 13,8 miliardami let)
Moment, ve kterém vznikl celý vesmír a veškerá hmota a energie, které přetrvávají do dnešního dne. Vesmír byl tehdy neprůhledný a měl velmi vysokou teplotu, při které nemohly existovat samostatné atomy. Vesmír byl tvořen ionizovanými plyny.

Rekombinace (370 tisíc let po velkém třesku)
Teplota ve vesmíru postupně klesla natolik, že se začínají formovat neutrální atomy vodíku, helia a lithia. V tomto období vznikají také fotony, které se staly součástí reliktního záření (CMB).

Temný věk (377 000 - miliarda let po velkém třesku)
Na začátku temného věku je vesmír plný oblaků složených primárně z atomů vodíku, které se pomalu shlukují pomocí gravitace do hustějších regionů. Z nich vznikají hvězdy první generace, které však do dnešního dne zatím nebyly pozorovány. Pravděpodobně šlo o obří hvězdy s krátkým životním cyklem, teprve v nich začaly vznikat těžší elementy, které se postupně dostaly do zbytku vesmíru. 

V průběhu temného věku se vznikem prvních hvězd dochází k postupné reionizaci vesmíru. Při ní neutrální atomy opět získávají elektrický náboj. 

Dnešní vesmír (miliarda let po velkém třesku do dnes)
Od stáří zhruba miliardy let se vesmír podobá tomu, co dnes pozorujeme teleskopy. Hvězdy se sdružují v galaxiích, které tvoří kupy galaxií a vzniká velkorozměrová struktura vesmíru.