Kto sme a odkiaľ pochádzame?
Tieto otázky si kladie i rakúska astrofyzička Josefa Großschedl, ktorá vďaka programu MERIT Stredočeského inovačného centra pôsobí v Astronomickom ústave Akadémie vied ČR. V rozhovore vysvetľuje, čo nám o vzniku hviezd prezradili dáta zo satelitu Gaia, prečo je oblasť Orionu či asociácia Škorpióna a Kentaura kľúčom k pochopeniu hviezdneho zrodu a prečo prišla do Českej republiky.
Ako vznikajú hviezdy?
Hviezdy vznikajú v obrích molekulárnych mrakoch – hustých, chladných oblastiach medzihviezdneho plynu a prachu. Možno ste videli snímky takých mračien, ako sú hmloviny v Orione alebo Carine, ktoré zaznamenal Hubblov teleskop alebo vesmírny ďalekohľad Jamesa Webba. Tieto hmloviny žiaria, pretože hmotné mladé hviezdy ionizujú okolitý plyn.
Keď sa časti oblaku dostatočne zahustia a ochladnú, gravitácia prekoná vnútorné tlaky spôsobené tepelným tlakom alebo turbulenciou a spustia kolaps. Vznikne husté jadro, z ktorého sa sformuje protohviezda obklopená obalom z plynu a prachu. V dôsledku zachovania momentu hybnosti vzniká okolo mladej hviezdy rotujúci disk plynu a prachu, tzv. cirkumstelárny akrečný alebo protoplanetárny disk, ktorý privádza plyn do hviezdy a vznikajú z nej planéty. Akonáhle sa jadro protohviezdy dostatočne zhustí, začne jadrová fúzia – a zrodí sa hviezda.
Prítomnosť protoplanetárnych diskov okolo mladých hviezd tiež vysvetľuje, prečo planéty v našej Slnečnej sústave ležia v zhruba plochej rovine. Ide o pozostatky disku, ktorý obklopoval naše protoslnko krátko potom, čo sa sformovalo v obrovskom molekulárnom oblaku asi pred 4,5 miliardy rokov.
Akej fáze vývoja hviezd sa venujete vy?
Cieľom môjho výskumu je lepšie porozumieť ranému dynamickému vývoju mladých hviezd – ako sa pohybujú, interagujú a rozptyľujú po vzniku. Táto dynamika priamo súvisí so širšími otázkami, ktoré sa vzťahujú k tomu, ako sa hviezdy a planetárne systémy formujú za rôznych podmienok prostredia. Zameriavam sa na oblasti relatívne blízko Slnka – do približne 3 000 svetelných rokov. To sa môže zdať neuveriteľne ďaleko, ale pre astronómov je to relatívne blízko. Z takto blízkych oblastí môžeme dosiahnuť najvyššie presnosti. V tejto vzdialenosti existuje niekoľko významných oblastí, kde sa hviezdy tvoria – napríklad Orion, ktorý sa nachádza asi 1 300 svetelných rokov od Zeme a je najbližším miestom aktívnej tvorby hmotných hviezd. Hmotné hviezdy sú tie najväčšie hviezdy vo vesmíre, ktoré sú minimálne 8-krát hmotnejšie než naše Slnko. Môžu však byť omnoho väčšie a dosahovať napríklad až 100 hmotností Slnka. Pretože k ich vzniku je potrebné veľké množstvo materiálu, sú vo vesmíre pomerne vzácne. Zároveň nevznikajú vo všetkých oblastiach tvorby hviezd, takže Orion slúži ako kľúčová referencia pre štúdium formovania a vývoja týchto vzácnych obrov.
* * *
Celý rozhovor sa nachádza na stránke VědaVýzkum.cz.
Foto: Gabriela Goffová.
Rozhovor vznikol v rámci copywritingové spolupráce, ktorá má za cieľ predstaviť program MERIT Stredočeského inovačného centra.
Josefa Großschedl je štipendistkou programu MERIT Stredočeského inovačného centra v Astronomickom ústave Akadémie vied ČR (ASU), kde sa venuje výskumom vzniku hviezd, mladých hviezdokop, ich dynamickým vývojom a ich súvislostí s molekulárnymi oblakmi. Predtým pracovala na Viedenskej univerzite (Rakúsko) a na Univerzite v Kolíne nad Rýnom (Nemecko). Jej predošlý výskum zahrňoval štúdium oblasti vzniku hviezd v Orione – najbližšej masívnej oblasti vzniku hviezd k Zemi – ktorý je kľúčovým laboratóriom pre pochopenie vzniku hviezd. V Kolíne nad Rýnom takisto vyučovala, čím získala cenné skúsenosti s prácou so študentmi. Naďalej kombinuje výskum a spoluprácu v celej Európe, aby prehĺbila naše pochopenie toho, ako hviezdy a hviezdokopy vznikajú a akú rolu hrajú pri formovaní našej Galaxie, Mliečnej dráhy.
Autorka: Marie Cerhová.