Tisková zpráva

Hvězda, která by neměla existovat

31. srpna 2011

Tým evropských astronomů použil dalekohled ESO/VLT, aby v naší Galaxii vystopoval typ hvězdy, o kterém si mnozí mysleli, že nemůže existovat. Vědci objevili, že je složena téměř výhradně z vodíku a hélia, a že obsahuje jen velmi malé množství těžších prvků. Díky tomuto záhadnému složení hvězda spadá do 'zakázané zóny' obecně uznávané teorie hvězdného vývoje, což především znamená, že by vůbec neměla existovat. Výsledky byly publikovány 1. září 2011 v odborném časopise Nature.

Jedna slabá hvězda v souhvězdí Lva (Leo) nesoucí katalogové označení SDSS J102915+172927 [1] je stálicí s dosud nejnižším známým obsahem prvků těžších než hélium, které astronomové označují jako 'kovy'. Její hmotnost je ve srovnání se Sluncem menší a hvězda je pravděpodobně starší než 13 miliard let.

Z obecně uznávané teorie hvězdného vývoje vyplývá, že hvězdy s malou hmotností a extrémně nízkým obsahem kovů by neměly existovat, neboť zárodečný oblak, ze kterého by se taková hvězda měla zformovat, by nikdy nemohl zkondenzovat,“ [2] říká Elisabetta Caffau (Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg, Německo a Observatoire de Paris, Francie), vedoucí autorka článku. „Bylo velmi překvapivé nalézt hvězdu v této zakázané zóně. Znamená to, že bude nutné modifikovat některé z modelů vzniku hvězd.“

Vědci zkoumali vlastnosti SDSS J102915+172927 pomocí dalekohledu ESO/VLT ve spojení s přístroji X-shooter a UVES [3], které jim umožnily změřit obsah různých chemických prvků. Ukázalo se, že obsah 'kovů' je v této hvězdě asi 20 000krát nižší než ve Slunci [4], [5].

Hvězda je velmi slabá a tak extrémně chudá na 'kovy', že jediný prvek těžší než hélium, který jsme byli schopni zaregistrovat při prvním pozorování, byl vápník,“ říká  vedoucí projektu Piercarlo Bonifacio (Observatoire de Paris, Francie). „Abychom mohli světlo hvězdy zkoumat podrobněji s použitím delšího expozičního času a mohli se pokusit najít další kovy, museli jsme u generálního ředitele ESO požádat o přidělení dodatečného pozorovacího času.“  

Kosmologové se domnívají, že nejlehčí chemické prvky – vodík a hélium (společně s malým množstvím lithia) – vznikly krátce po velkém třesku. Téměř všechny těžší prvky byly vytvořeny teprve ve hvězdách. Exploze supernov následně rozptýlily tuto hmotu do okolního prostoru a tím obohatili mezihvězdný materiál o 'kovy'. Nové hvězdy se tedy formují z plynu obohaceného o těžší prvky, a proto mají vyšší obsah 'kovů' než hvězdy staré. Obsah kovů v hvězdě nám tedy dává dobrou představu o jejím stáří.     

Hvězda, kterou jsme studovali, je extrémně chudá na kovy, a tedy velmi stará. Dokonce může být jednou z nejstarších dosud nalezených hvězd,“ dodává Lorenzo Monaco (ESO, Chile), jeden z členů týmu.

Ve hvězdě SDSS J102915+172927 je však také překvapivý nedostatek lithia. Takto stará hvězda by měla mít složení podobné, jako měl vesmír krátce po velkém třesku. Měla by tedy kromě vodíku a hélia obsahovat jen malé množství několika prvků těžších než helium. Vědci však odhalili, že obsah lithia v této hvězdě je přinejmenším 50krát nižší, než se předpokládá u primitivního materiálu vzniklého při velkém třesku.

Jak hvězda přišla o lithium, které mělo vzniknout při velkém třesku, je záhadou,“ dodává  Piercarlo Bonifacio.

Vědci zároveň upozornili na to, že tato podivná hvězda pravděpodobně není jedinou svého druhu. „Podařilo se nám identifikovat několik dalších kandidátů na hvězdy, které by mohly mít podobný nebo dokonce nižší obsah 'kovů', než má SDSS J102915+172927. Plánujeme je nyní pozorovat opět pomocí VLT, abychom odhalili, jestli to tak opravdu je,“ uzavírá  Elisabetta Caffau.

Poznámky

[1] Hvězda je katalogizována v rámci přehlídky Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Číselný kód označuje polohu hvězdy na obloze.

[2] Obecně uznávané teorie vzniku hvězd říkají, že hvězdy s nízkou hmotností, jako je SDSS J102915+172927 (asi 0,8 hmotnosti Slunce či méně) mohly vzniknout pouze v okamžiku, kdy exploze supernov obohatily mezihvězdnou látku o 'kovy' nad určitou kritickou úroveň. A to proto, že těžší prvky hrají úlohu 'chladícího činidla', které pomáhá odvádět teplo z oblaků plynu, jež následně mohou gravitačně zkolabovat do podoby hvězd. Bez kovů by byl tlak plynu při zahřívání příliš vysoký. Gravitace oblaku by nebyla dost silná, aby tlak překonala, a ke kolapsu by nedošlo. Jedna z těchto teorií označuje za primární chladící činidla uhlík a kyslík. Ve hvězdě  SDSS J102915+172927 je však obsah uhlíku nižší než minimum nutné k tomu, aby chlazení bylo efektivní.

[3] Přístroje X-shooter a UVES jsou spektrografy dalekohledu VLT. Rozkládají světlo kosmických objektů na základní složky a umožňují detailní studium jejich chemického složení. X-shooter dokáže zachytit velmi široký rozsah vlnových délek na jednom snímku (od ultrafialové až po infračervenou oblast). UVES je zkratka pro Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph, optický přístroj s vysokým rozlišením.

[4] Hvězda HE 1327-2326, která byla objevena v roce 2005, má velmi nízký obsah železa, ale je bohatá na uhlík. Nyní objevená hvězda má nejnižší obsah 'kovů', bereme-li v úvahu všechny prvky těžší než hélium.

[5] Přístroje ESO se významně podílely na mnoha objevech hvězd s nízkým obsahem kovů. Některé z počátečních výsledků byly publikovány například ve zprávách eso0228 a eso0723. Nové objevy ukazují, že pozorování prováděná díky ESO umožnila astronomům udělat další krok k nalezení hvězd první generace.

[6] Prvotní nukleosyntéza znamená vznik chemických prvků s více jak jedním protonem v prvních okamžicích po velkém třesku. Tento proces probíhal po velmi krátkou dobu a umožnil vznik pouze vodíku, hélia a lithia, ale žádných dalších prvků. Teorie velkého třesku předpovídá (a pozorování tuto předpověď potvrzují), že prvotní hmota obsahovala 75 % vodíku, 25 % hélia a pouze stopy lithia (vztaženo k celkové hmotnosti).

Další informace

Výzkum byl prezentován v odborném časopise Nature, v článku pod názvem "An extremely primitive halo star" autorů Caffau, E.; a kol.

Složení týmu: Elisabetta Caffau (Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg [ZAH], Německo a GEPI — Observatoire de Paris, Université Paris Diderot, CNRS, Francie [GEPI]), Piercarlo Bonifacio (GEPI), Patrick François (GEPI a Université de Picardie Jules Verne, Amiens, Francie), Luca Sbordone (ZAH, Max-Planck Institut für Astrophysik, Garching, Německo a GEPI), Lorenzo Monaco (ESO, Chile), Monique Spite (GEPI), François Spite (GEPI), Hans-G. Ludwig (ZAH a GEPI), Roger Cayrel (GEPI), Simone Zaggia (INAF, Osservatorio Astronomico di Padova, Itálie), François Hammer (GEPI), Sofia Randich (INAF, Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Firenze, Itálie), Paolo Molaro (INAF, Osservatorio Astronomico di Trieste, Itálie) a Vanessa Hill (Université de Nice-Sophia Antipolis, Observatoire de la Côte d’Azur, CNRS, Laboratoire Cassiopée, Nice, Francie).

ESO (Evropská jižní observatoř) je hlavní mezinárodní astronomickou organizací Evropy a patří k nejproduktivnějším astronomickým observatořím světa. Je podporována 15 členskými státy, kterými jsou: Belgie, Brazílie, Česká republika, Dánsko, Finsko, Francie, Itálie, Německo, Nizozemí, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko a Velká Británie. ESO má za cíl vývoj, konstrukci a provoz výkonných pozemních astronomických zařízení, která umožní významné vědecké objevy. ESO také hraje přední roli při propagaci a organizaci mezinárodní spolupráce na poli astronomického výzkumu. ESO v současnosti provozuje tři observatoře světově úrovně: La Silla, Paranal a Chajnantor, které se nacházejí na poušti Atacama v Chile. Na Paranalu se nachází VLT (Very Large Telescope = Velmi velký dalekohled) – nejvyspělejší pozemní dalekohled pracující ve viditelném světle a VISTA, největší přehlídkový dalekohled pro infračervenou oblast na světě. Zároveň je ESO evropským zástupcem největšího astronomického projektu všech dob – teleskopu ALMA budovaného na planině Chajnantor. V současnosti ESO plánuje výstavbu Evropského extrémně velkého dalekohledu (E-ELT), který bude mít průměr primárního zrcadla 40 metrů. Měl by pracovat v infračerveném i viditelném oboru záření a stane se největším dalekohledem světa.

Odkazy

Kontakty

Dr Elisabetta Caffau
Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg / Observatoire de Paris, Université Paris Diderot, CNRS
Heidelberg / Paris, Germany / France
Tel.: +49 6221 54 1787 or +33 1 4507 7873
Email: Elisabetta.Caffau@obspm.fr

Dr Piercarlo Bonifacio
Observatoire de Paris, Université Paris Diderot, CNRS
Paris, France
Tel.: +33 1 4507 7998 or +33 1 4047 8031
Mobil: +33 645 380 509
Email: Piercarlo.Bonifacio@obspm.fr

Dr Lorenzo Monaco
ESO
Santiago, Chile
Tel.: +56 2 463 3022
Email: lmonaco@eso.org

Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT and Survey Telescopes Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6655
Email: rhook@eso.org

Anežka Srbljanović (press contact Česko)
ESO Science Outreach Network a Astronomical Institute of Czech Academy of Sciences
Tel.: +420 323 620 116
Email: eson-czech@eso.org

Connect with ESO on social media

Toto je překlad tiskové zprávy ESO eso1132. ESON -- ESON (ESO Science Outreach Network) je skupina spolupracovníku z jednotlivých členských zemí ESO, jejichž úkolem je sloužit jako kontaktní osoby pro lokální média.

O zprávě

Tiskové zpráva č.:eso1132cs
Jméno:SDSS J102915+172927
Typ:Milky Way : Star
Facility:Very Large Telescope
Instruments:UVES, X-shooter
Science data:2011Natur.477...67C

Obrázky

A star that should not exist
A star that should not exist
pouze anglicky
The composition of a star that should not exist
The composition of a star that should not exist
pouze anglicky
The remarkable star SDSS J102915+172927 in the constellation of Leo (The Lion)
The remarkable star SDSS J102915+172927 in the constellation of Leo (The Lion)
pouze anglicky
The spectrum of a star that should not exist
The spectrum of a star that should not exist
pouze anglicky
Wide-field view of the sky around the remarkable star SDSS J102915+172927
Wide-field view of the sky around the remarkable star SDSS J102915+172927
pouze anglicky

Videa

Zooming in on the remarkable star SDSS J102915+172927
Zooming in on the remarkable star SDSS J102915+172927
pouze anglicky

Our use of Cookies

We use cookies that are essential for accessing our websites and using our services. We also use cookies to analyse, measure and improve our websites’ performance, to enable content sharing via social media and to display media content hosted on third-party platforms.

You can manage your cookie preferences and find out more by visiting 'Cookie Settings and Policy'.

ESO Cookies Policy


The European Organisation for Astronomical Research in the Southern Hemisphere (ESO) is the pre-eminent intergovernmental science and technology organisation in astronomy. It carries out an ambitious programme focused on the design, construction and operation of powerful ground-based observing facilities for astronomy.

This Cookies Policy is intended to provide clarity by outlining the cookies used on the ESO public websites, their functions, the options you have for controlling them, and the ways you can contact us for additional details.

What are cookies?

Cookies are small pieces of data stored on your device by websites you visit. They serve various purposes, such as remembering login credentials and preferences and enhance your browsing experience.

Categories of cookies we use

Essential cookies (always active): These cookies are strictly necessary for the proper functioning of our website. Without these cookies, the website cannot operate correctly, and certain services, such as logging in or accessing secure areas, may not be available; because they are essential for the website’s operation, they cannot be disabled.

Cookie ID/Name
Description/Purpose
Provider (1st party or 3rd party)
Browser session cookie or Stored cookie?
Duration
csrftoken
XSRF protection token. We use this cookie to protect against cross-site request forgery attacks.
1st party
Stored
1 year
user_privacy
Your privacy choices. We use this cookie to save your privacy preferences.
1st party
Stored
6 months
_grecaptcha
We use reCAPTCHA to protect our forms against spam and abuse. reCAPTCHA sets a necessary cookie when executed for the purpose of providing its risk analysis. We use www.recaptcha.net instead of www.google.com in order to avoid unnecessary cookies from Google.
3rd party
Stored
6 months

Functional Cookies: These cookies enhance your browsing experience by enabling additional features and personalization, such as remembering your preferences and settings. While not strictly necessary for the website to function, they improve usability and convenience; these cookies are only placed if you provide your consent.

Cookie ID/Name
Description/Purpose
Provider (1st party or 3rd party)
Browser session cookie or Stored cookie?
Duration
Settings
preferred_language
Language settings. We use this cookie to remember your preferred language settings.
1st party
Stored
1 year
ON | OFF
sessionid
ESO Shop. We use this cookie to store your session information on the ESO Shop. This is just an identifier which is used on the server in order to allow you to purchase items in our shop.
1st party
Stored
2 weeks
ON | OFF

Analytics cookies: These cookies collect information about how visitors interact with our website, such as which pages are visited most often and how users navigate the site. This data helps us improve website performance, optimize content, and enhance the user experience; these cookies are only placed if you provide your consent. We use the following analytics cookies.

Matomo Cookies:

This website uses Matomo (formerly Piwik), an open source software which enables the statistical analysis of website visits. Matomo uses cookies (text files) which are saved on your computer and which allow us to analyze how you use our website. The website user information generated by the cookies will only be saved on the servers of our IT Department. We use this information to analyze www.eso.org visits and to prepare reports on website activities. These data will not be disclosed to third parties.

On behalf of ESO, Matomo will use this information for the purpose of evaluating your use of the website, compiling reports on website activity and providing other services relating to website activity and internet usage.

ON | OFF

Matomo cookies settings:

Cookie ID/Name
Description/Purpose
Provider (1st party or 3rd party)
Browser session cookie or Stored cookie?
Duration
Settings
_pk_id
Stores a unique visitor ID.
1st party
Stored
13 months
_pk_ses
Session cookie temporarily stores data for the visit.
1st party
Stored
30 minutes
_pk_ref
Stores attribution information (the referrer that brought the visitor to the website).
1st party
Stored
6 months
_pk_testcookie
Temporary cookie to check if a visitor’s browser supports cookies (set in Internet Explorer only).
1st party
Stored
Temporary cookie that expires almost immediately after being set.

Additional Third-party cookies on ESO websites: some of our pages display content from external providers, e.g. YouTube.

Such third-party services are outside of ESO control and may, at any time, change their terms of service, use of cookies, etc.

YouTube: Some videos on the ESO website are embedded from ESO’s official YouTube channel. We have enabled YouTube’s privacy-enhanced mode, meaning that no cookies are set unless the user actively clicks on the video to play it. Additionally, in this mode, YouTube does not store any personally identifiable cookie data for embedded video playbacks. For more details, please refer to YouTube’s embedding videos information page.

Cookies can also be classified based on the following elements.

Regarding the domain, there are:

  • First-party cookies, set by the website you are currently visiting. They are stored by the same domain that you are browsing and are used to enhance your experience on that site;
  • Third-party cookies, set by a domain other than the one you are currently visiting.

As for their duration, cookies can be:

  • Browser-session cookies, which are deleted when the user closes the browser;
  • Stored cookies, which stay on the user's device for a predetermined period of time.

How to manage cookies

Cookie settings: You can modify your cookie choices for the ESO webpages at any time by clicking on the link Cookie settings at the bottom of any page.

In your browser: If you wish to delete cookies or instruct your browser to delete or block cookies by default, please visit the help pages of your browser:

Please be aware that if you delete or decline cookies, certain functionalities of our website may be not be available and your browsing experience may be affected.

You can set most browsers to prevent any cookies being placed on your device, but you may then have to manually adjust some preferences every time you visit a site/page. And some services and functionalities may not work properly at all (e.g. profile logging-in, shop check out).

Updates to the ESO Cookies Policy

The ESO Cookies Policy may be subject to future updates, which will be made available on this page.

Additional information

For any queries related to cookies, please contact: pdprATesoDOTorg.

As ESO public webpages are managed by our Department of Communication, your questions will be dealt with the support of the said Department.