Otkriven ključ nastanka i sudbine zvijezda

Znanstvenici su po prvi put uspjeli otkriti ključ koji određuje nastajanje i sudbinu zvijezda, te snimiti ostatke drevnih zvijezda koji omogućuju preciznije određivanje starosti svemira.

Teorija je već ranije predvidjela da je zvijezdama za 'paljenje' neophodna određena kritična masa, međutim, do nedavno ona nije bila egzaktno potvrđena.

Astronomi je ranije nisu mogli izmjeriti jer su malene zvijezde jednostavno preblijede da bi se mogle otkriti. Međutim, naoružani slavnim svemirskim teleskopom Hubbleom, osjetljivim kamerama, računalima i strpljenjem stručnjaci, predvođeni Harveyem Richerom sa Sveučilišta u Britanskoj Kolumbiji, uspjeli su nedavno snimiti zvijezde najbliže toj granici.

Naime, premalene zvijezde nemaju dovoljnu masu za podržavanje fuzije u svojem središtu, te nikada ne postaju prave zvijezde. S druge strane, goleme zvijezde poput crvenih divova brzo sagorijevaju svoje zalihe vodika i okončavaju svoj život u spektakularnim eksplozijama. Dakle, sudbina zvijezda određena je njihovom veličinom, a ona pak količinom plina iz kojeg nastaju.

Gravitacija okuplja plin u veliku kuglu odnosno protozvijezdu. Ako ga ima dovoljno, pritisak i temperatura u središtu zvijezde omogućit će pokretanje procesa fuzije vodika, koji je nuklearni reaktor zvijezde. Malene se zvijezde mogu održavati milijardama godina, čak duže od dosadašnje starosti svemira - gotovo zauvijek, jer je proces sagorijevanja u njima prilično spor.

Najmanje zvijezde koje prelaze tu granicu poznate su kao crveni patuljci. One koje ne dosegnu kritičnu masu nikada se ne upale već se pretvaraju u tzv. smeđe patuljke - goleme planete. O ishodu - vječnom životu ili prijevremenoj smrti - odlučuje relativno malena razlika u masi.

Prema izvješću predstavljenom u časopisu Science, tim koji je radio na ovom istraživanju snimao je skup zvijezda NGC 6397 u obližnjem zviježđu Ara (oltar). Kroz pet dana snimili su oko 400 fotografija u nadi da će otkriti najbljeđe zvijezde.

Richer je objasnio da je njihov sjaj tako slab da se snimanje može usporediti s fotografiranjem rođendanske svjećice na Mjesecu sa Zemlje.

Hubbleovi instrumenti bili su tako podešeni da su mogli zabilježiti i objekte manje mase, međutim, oni jednostavno nisu otkriveni, što znači da su zvijezde manje mase davno nestale. Na taj način utvrđena je minimalna masa potrebna za nastanak i održavanje zvijezda.

Rezultati su potvrdili teorijska predviđanja prema kojima takve zvijezde imaju masu tek 8,3 posto mase našeg Sunca, što znači da su oko 80 puta veće od Jupitera. Kada je dostignu, zvijezde mogu započeti s dugotrajnom fuzijom vodika u teži helij. Zvijezde koje 'nisu te sreće' nestaju već nakon milijardu godina.

"U toj nakupini otkrili smo zvijezde s najmanjom masom koje mogu održavati postojanu nuklearnu reakciju. Sve manje zvijezde već su davno nestale i sada su preblijede da bi se mogle snimiti", objasnio je Richer.

Određivanje starosti svemira

Tim je također uspio snimiti ostatke spektakularne smrti velikih zvijezda. Prema predviđanjima znanstvenika takve zvijezde, mase veće od sedam Sunaca, brzo izgaraju, eksplodiraju i pretvaraju se u bijele patuljke. Kako se hlade u njihovoj se atmosferi nakuplja vodik te postaju plave. Hubble je sada po prvi put snimio ove drevne zvijezde, koje spadaju među najstarije u svemiru. Budući da mogu utvrditi njihovu starost, znanstvenici očekuju da će moći preciznije odrediti starost naše galaktike, pa i svemira.