Kosmická archeologie - jakou minulost má naše Slunce?

Vesmír se neustále mění. O nějakém pevném bodu si můžeme nechat jen zdát. Ani naše Slunce není výjimkou - má za sebou dlouhou a zajímavou cestu Galaxií. (délka blogu 3 min.)

Zhruba polovina atomů v Mléčné dráze by mohla mít původ v jedné z cizích galaxií, zjistili vědci, kteří se zabývají kosmickou archeologií - vědeckou oblastí, která zkoumá minulost velkých kosmických útvarů.

Téměř polovina hmoty Mléčné dráhy by mohla pocházet z malých galaxií, se kterými se kdysi srazila, případně z proudů hmoty, které si z cizích galaxií “vypůjčila”.

Srážka dvou galaxií ...

… je doprovázena změnami struktury obou aktérů. K opravdovým srážkám hvězd přitom dochází jen velice zřídka, mezi jednotlivými hvězdami je totiž dost místa na to, aby kolem sebe propluly bez kolize.

Ke kolizím a střetům s menšími galaktickými partnery dochází poměrně často - jedna srážka, kterou naše Galaxie v minulosti zažila, stojí za zmínku - byla výjimečná a daleko efektnější než ostatní. Před osmi až deseti miliardami roků se naše galaxie srazila se sousední galaxií, která rozhodně nebyla žádným neškodným trpaslíkem. Měla hmotnost více než deseti miliard Sluncí. Následky této kolize jsou zřejmé dodnes. Mléčnou dráhu kolize doslova rozorala. Strukturu menší galaxie tato vesmírná kolize zničila úplně. Její zbytky se vydaly na dlouhé a protáhlé dráhy kolem gravitačního centra naší Galaxie.

Galaktické jádro se vyboulilo a část původní hmoty obou galaxií vytvořila galaktické halo. Vědci odhadují, že až dvě třetiny hmoty dnešního galaktického “obalu” pochází právě z této kolize.

Jaká byla minulost našeho Slunce?

Hvězdy v Mléčné dráze si tedy rozhodně nemohou stěžovat na nudné časy. Jejich cesta uvnitř Galaxie bývá docela pestrá. Pozoruje se u nich například vzdalování od galaktického centra v průběhu života hvězdy. Podobný proces má za sebou také naše Slunce.

Ověření dráhy naší centrální hvězdy v průběhu miliard let je samozřejmě velmi obtížné. Vědci z Leibnizova Institutu pro astrofyziku v Postupimi k tomu použili spektrograf HARPS v observatoři La Silla v Chile. Srovnali stáří zhruba 600 okolních hvězd s jejich chemickým složením. Na základě poznatku, že tvorba hvězd se pomalu přesouvá z centra galaxie na její okraje a na základě přesných údajů o chemickém složení hvězd, pak mohli vysledovat, v jaké oblasti se daná hvězda zrodila.

V případě Slunce, které je staré 4,6 miliardy let (a jehož složení dobře známe) vědci odhalili, že se naše centrální hvězda zrodila o přibližně 2000 světelných roků blíže k jádru Galaxie, než se dnes nachází.

Znamená to, že se Slunce během svého života přesunulo o 2000 světelných roků směrem k okraji Mléčné dráhy.

Slunce ale rozhodně není rekordmanem. Ukázalo se, že hvězdy s podobnou minulostí jsou dnes spíše pomalé a pohybují se v rámci galaktické struktury relativně nízkou rychlostí. Čím blíže k jádru Galaxie přitom taková hvězda kdysi vznikla, tím je dnes pomalejší.

V našem nejbližším vesmírném okolí se oproti tomu nacházejí hvězdy, které za sebou mají ještě daleko komplikovanější a delší cestu. Mnohé z nich se dokonce zrodily na opačné straně galaxie.

Slunce je se svými 4,6 miliardami let ještě poměrně mladou hvězdou. V jejím bezprostředním okolí se nacházejí daleko starší exempláře. Čím je hvězda lehčí, tím déle může existovat ve své stabilní fázi vývoje - než vyhasne nebo vybuchne v gigantické explozi. K těm lehčím a tedy i daleko starším kolegyním Slunce patří řada červených trpaslíků, kteří budou stabilně svítit ještě tehdy, kdy už naše Slunce dávno opustí svou aktivní činnost.

Na těch z nich, kteří jsou starší než 10 miliard roků, se pak projevují následky tehdejší gigantické kolize se sousední galaxií. Pohybují se odlišným způsobem, směrem a rychlostí.

Zdroje:https://academic.oup.com/mnras/article/481/2/1645/5063589,Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam, I Minchev, F Anders, A Recio-Blanco, C Chiappini, P de Laverny, A Queiroz, M Steinmetz, V Adibekyan, I Carrillo, G Cescutti, G Guiglion, M Hayden, R S de Jong, G Kordopatis, S R Majewski, M Martig, B X Santiago; Estimating stellar birth radii and the time evolution of Milky Way’s ISM metallicity gradient, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 481, Issue 2, 1 December 2018, Pages 1645–1657,https://doi.org/10.1093/mnras/sty2033