70 let hledali odpověď, teď ji máme: Jak Slunce vytváří erupce

Vesmír je natolik rozlehlý, že lidská představivost naráží na své hranice. I když se naše Slunce zdá obrovské – jeho hmotnost je více než 330 000krát větší než hmotnost Země – ve skutečnosti patří ke hvězdám střední velikosti. Existují objekty mnohonásobně mohutnější. Hvězdy, jejichž hmotnost přesahuje osm Sluncí, jsou klasifikovány jako tzv. hvězdy s vysokou hmotností.

Tyto hvězdné obry provází jeden paradox. Jak mohou vůbec dorůst do tak obřích rozměrů, když právě jejich vlastní intenzivní záření a silné hvězdné větry by měly odfoukávat okolní materiál pryč? Dosud se vědci domnívali, že za jejich růst mohou obrovské akreční disky, tedy rotující shluky prachu a plynu kolem vznikajících hvězd. Nový výzkum ale ukazuje, že skutečný mechanismus může být úplně jiný.

Hvězdné „dálnice“ plné plynu

Mezinárodní tým astronomů z Japonska, USA a dalších zemí přišel se zásadním objevem. Pomocí observatoře ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) v Chile, složené z desítek propojených antén, dokázali zachytit jemné struktury v oblastech, kde vznikají největší hvězdy.

Zjistili, že k mladým hvězdám proudí obrovské streamery. Tyto pruhy plynu přivádějí k hvězdám materiál z oblastí vzdálených i více než tisíc astronomických jednotek (AU), což odpovídá přibližně vzdálenosti tisíce Země–Slunce.

Podle vedoucího autora studie Fernanda Olguina se ukazuje, že proudy plynu jsou schopné zásobovat hvězdu palivem tak rychle, že ani silný hvězdný vítr nezabrání jejímu růstu.

Zdroj: Shutterstock

Překvapení: hvězdy nemusí mít ani disk

Dříve se vědci domnívali, že masivní hvězdy musí být obklopeny rozsáhlým diskem prachu a plynu. Výzkumníci ale nyní zjistili, že u jedné ze sledovaných hvězd disk prakticky neexistuje – a přesto k ní proudí obrovské množství materiálu.

„Očekávali jsme prachový disk nebo torus o velikosti několika set AU,“ říká Olguin. „Místo toho jsme našli spirální proudy plynu, které zásobují hvězdu přímo, aniž by materiál musel nejprve obíhat v disku.“

To znamená, že streamery mohou fungovat nezávisle na přítomnosti disku. I kdyby disk existoval, hraje jen doplňkovou roli. Hlavním „potrubím“ paliva jsou tyto kosmické plynové dálnice.

ALMA otevírá nové možnosti

Objev byl možný díky unikátním schopnostem teleskopu ALMA, který dokáže měřit slabé molekulární signály v submilimetrovém pásmu. To umožňuje astronomům nahlédnout do hustých mračen prachu, která jinak zakrývají hvězdotvorné oblasti.

Díky vysokému rozlišení ALMA mohli vědci zmapovat proudění plynu kolem mladé hvězdy a odhalit, že jeden z proudu zasahuje až přímo do centrální oblasti. Jeho rychlost i směr odpovídají pohybu, který hvězdu skutečně zásobuje.

Tento výsledek naznačuje, že vznik masivních hvězd je rychlejší a efektivnější, než se dříve myslelo. Proudící plyn dokáže překonat i tlak silného záření, který by jinak zastavil přísun materiálu.

Budoucnost výzkumu

Studie otevírá cestu k novému pohledu na vznik hvězdných obrů. Vědecký tým plánuje sledovat další hvězdotvorné oblasti a zjistit, zda jsou kosmické streamery univerzálním jevem, nebo jde o výjimečný případ.

Pokud se potvrdí, že tento mechanismus funguje všude, bude nutné přepsat učebnice astrofyziky. Přítok plynu po „mezihvězdných dálnicích“ by se stal jedním z klíčových faktorů, díky nimž vznikají hvězdy mnohonásobně větší než naše Slunce.