Twoja wyszukiwarka

MICHAŁ RÓŻYCZKA
SYGNAŁY - GWIAZDY-GIGANTY
Wiedza i Życie nr 2/2001
Artykuł pochodzi z "Wiedzy i Życia" nr 2/2001

Pierwsze gwiazdy we Wszechświecie mogły mieć masę kilkaset razy większą od Słońca.

Wszystkie znane nam gwiazdy mają masy nie większe niż ok. 100 M (mas Słońca). Powyżej owej granicy są bardzo szybko "rozdmuchiwane" przez ciśnienie własnego promieniowania. Efekt "rozdmuchiwania" wykryto za pomocą symulacji numerycznych w gwiazdach o takim samym składzie jak Słońce. Przeświadczenie o nieistnieniu jakichkolwiek gwiazd o masach większych od granicznej utrzymywało się przez ponad 30 lat. Jego fałszywość wykazano dopiero przed kilkoma miesiącami dzięki nowym symulacjom przeprowadzonym w Ecole Normale Supérieure w Lyonie i University of California w Santa Cruz.

Oprócz wodoru i helu Słońce zawiera pierwiastki cięższe od helu (zwane przez astrofizyków "metalami"), które zostały wytworzone przez poprzednie pokolenia gwiazd. W młodym Wszechświecie nie było jednak żadnych metali i pierwsze powstające w nim obiekty zawierały wyłącznie wodór i hel. Ku zaskoczeniu zespołów z Lyonu i Santa Cruz okazało się, że całkowicie pozbawiona metali gwiazda wodorowo-helowa jest stabilna przy masie nawet kilkuset M. Stabilność tę utrzymuje przez kilka milionów lat, w ciągu których świeci dziesiątki milionów razy jaśniej niż Słońce i emituje olbrzymie ilości promieniowania ultrafioletowego. Jej spektakularny żywot ma jeszcze bardziej spektakularny kres: jest nim potężny wybuch, którego blask mógłby przyćmić całe setki współczesnych galaktyk. Gwiazda zostaje rozerwana, a impet wybuchu rozsiewa jej materię po obszarze o rozmiarach milionów lat świetlnych.

Gwiazdowe olbrzymy z odległej przeszłości Wszechświata budzą żywe zainteresowanie przedstawicieli wielu specjalności astronomicznych. Coraz więcej obserwacji wskazuje bowiem na to, że materia międzygalaktyczna została zjonizowana i wzbogacona w metale, zanim we Wszechświecie pojawiła się dostateczna liczba "zwykłych" gwiazd. Do niedawna wszelkie próby objaśnienia tego faktu napotykały poważne trudności. Jeśli w młodym Wszechświecie rzeczywiście istniały gwiazdy-giganty, problem po prostu znika. Ponadto teoria przewiduje, że na miejscu eksplozji gwiazdy o masie większej od ok. 300 M pozostaje czarna dziura o masie od kilkudziesięciu do ponad 100 M. Pierwszą dziurę o takiej właśnie masie zaobserwowano kilka miesięcy temu w galaktyce M82 [patrz: "Czarna dziura wagi średniej", WiŻ nr 12/2000].