Než se zmíníme o starých a mladých hvězdách, je důležité nejprve vysvětlit význam hvězd.
Hvězdy jsou zdrojem kosmické energie, které způsobují teplo, světlo, ultrafialové záření , rentgenové záření a další formy fosforescence. Skládají se téměř výhradně z plynu a plazmatu, což je období přehřívání hmoty složené ze subatomárního prachu.
staré a mladé hvězdy
Vzhledem k obrovskému množství hvězd a galaxií rostoucích ve vesmíru je velmi těžké si představit, jak nerovnoměrný byl vesmír před zhruba 13,8 miliony let, kdy byl starý jen několik sekund.
V tomto smyslu, abychom poznali mladé a staré hvězdy, v této první fázi byl fundamentální vesmír horkou a hustou polévkou prachu, tvořenou převážně elektrony, protony, neutriny a fotony; prostředí tak husté, že by se vesmír jevil jako neprůhledná mlha, kde světelné částice sotva mohly urazit krátkou vzdálenost, aniž by se srazily s jinou částicí.
Stejně tak se s rozpínáním vesmíru stal klidnější a stabilnější zónou, která se po zhruba 380 000 letech nakonec stala „krystalickou“ oblohou, kterou navštěvujeme dnes, kde dochází ke srážkám částic jen velmi zřídka a fotony se mohou volně pohybovat světem.
Dalekohledy, které nás vrátí o roky zpět
Dnes nám mnoho nástrojů umožňuje pozorovat hvězdy, například dalekohledy jako Planckův dalekohled Evropské kosmické agentury (ESA), který dokáže detekovat prehistorické světlo prvních fotonů představujících univerzální záření pozadí neboli kosmické mikrovlnné pozadí (CMB). Jejich poloha na obloze odhaluje mikroskopické variace, které obsahují množství informací o historii, struktuře a analýze stvoření.
Osvobození prostorového záření pozadí mělo význam v okamžiku, kdy se elektrony a protony začaly spojovat a tvořit první atomy vodíku; minutu v historii vesmíru, kdy se poprvé objevil prvek v elektricky neutrální fázi.
Nicméně trvalo ještě několik set milionů let, než se tyto částice spojily a daly vzniknout první reprodukci hvězd.
Když se tyto první hvězdy objevily, zaplavily své okolí světlem, které následně interagovalo s neutrálními částicemi vesmíru a transformovalo je zpět na jejich základní částice: elektrony a protony. Vědci tuto fázi označují jako „reionizační období“.
Podobně, jakmile začala sezóna reionizace, netrvalo dlouho a většina pozemské hmoty ve vesmíru – s výjimkou několika anomálií – se stala zcela ionizovanou , což přetrvává dodnes.
V tomto smyslu teorie velmi vzdálených galaxií s supermasivními černými dírami naznačuje, že vesmír by byl kompletně ionizován asi 900 milionů let po Velkém třesku. Nicméně bod, kdy k tomu došlo, je mnohem obtížnější stanovit a v poslední době je to téma ostře diskutované.
Jan Tauber, vedoucí projektu Planck v ESA, tak vysvětluje, že: „kosmické mikrovlnné záření pozadí nám může poskytnout informace o tom, kdy začal proces ionizace a následně kdy byly ve vesmíru vytvořeny první hvězdy . “
Způsoby, jak vnímat některé hvězdy staré i mladé
Pro provedení tohoto výpočtu se vědci spoléhají na skutečnost, že část reliktového záření (CMB) je koncentrovaná; to znamená, že část světla osciluje v převládajícím směru v důsledku působení fotonů z kosmického mikrovlnného záření pozadí na částice, což je velmi běžný jev v raném vesmíru. Tato anomálie se pravděpodobně vyskytla před vznikem CMB a znovu později, po reionizaci, kdy světlo z prvních hvězd představovalo návrat volných elektronů do vesmíru.
První náznak procesu reionizace se objevil v roce 2003 v rámci projektu WMAP (Světový meteorologický projekt) NASA, který naznačil, že tento jev mohl začít poměrně brzy v historii, když byla obloha stará pouze asi 200 milionů let. Toto zjištění představovalo určité obtíže, protože v té době neexistovaly žádné důkazy o žádném hvězdném uspořádání , které by naznačovalo přítomnost jiných zdrojů reionizace v daném okamžiku.
Toto počáteční hodnocení bylo brzy vyvráceno, protože následné identifikace provedené WMAP posunuly čas premiéry do dřívějších epoch: vesmír by nebyl výmluvně reionizován dříve než nejméně 450 milionů let po začátku své tradice.
I přesto zůstala hádanka nevyřešena. Ačkoli hvězdy již existovaly, nebylo jasné, zda jsou jediným zdrojem reionizace ve vesmíru. V roce 2015 však Planck na základě map oblohy získaných pomocí přístroje pro nízkou periodicitu (LFI) poskytl nové důkazy k překonání této obtíže a posunul bod reionizace ještě dále do historie vesmíru , asi 550 let po Velkém třesku, do bodu, kdy se časová osa vesmíru nacházela v polovině.
V tomto ohledu se po výzkumu mladých a starých hvězd objevil další vědec, Jean-Loup Puget. Tento odborník v oboru v oznámení ESA vysvětluje: „Vysoce citlivé výpočty HFI jasně prokázaly, že reionizace byl velmi rychlý proces, který začal relativně pozdě v historii vesmíru a že reionizoval téměř polovinu jeho objemu přibližně před 700 miliony let.“ Dodává: „ Získané výsledky nám pomáhají stanovit vzorec pro nástup reionizace.“
shluky ve hvězdách
Otevřené neboli nebeské hvězdokupy jsou relativně nové. Tyto hvězdokupy vznikají v blízkosti roviny Mléčné dráhy, ale jejich počet neustále klesá, protože se složky kupy rozptylují v důsledku různých příčin, jako jsou gravitační interakce vesmíru.
Tato zářivá otevřená hvězdokupa s označením M46 je stará pouze asi 300 milionů let a ve svém jádru stále obsahuje pouhých sto hvězd, které se předběžně rozprostírají na 30 světelných letech. M46, která se nachází asi 5 000 světelných let daleko v oblasti Puppis, jako by vyvracela tvrzení o jejím mladém stavu. V krásném kosmickém panoramatu je skvrnitý kulatý objekt těsně nad středem M46 (viditelný i na výrazném vloženém snímku vlevo) univerzální galaxií NGC 2438.
Astrální mlhoviny jsou konečným a přechodným stádiem hvězdy podobné Slunci , staré několik miliard let, jejíž centrální opatrnost při hořlavém vodíku skončila.
Ve skutečnosti je jasné, že stará galaxie NGC 2438 je vzdálená pouhých 3 000 světelných let a pohybuje se jinou rychlostí než hvězdy v kupě M46. S největší pravděpodobností představuje hvězdu v popředí, která se v našem zorném poli mladé galaxie M46 objevuje jen náhodou. Zajímavý fakt o mladých a starých hvězdách.
