Galaxie, Mléčnou dráhu nevyjímaje, jsou obvykle velice staré. Jejich skutečné stáří se ale zjišťuje obtížně. Když se to podaří, může to přinést překvapení. Nedávno se to povedlo odborníkům, kteří analyzovali data z pozorování neúnavné evropské vesmírné observatoře Gaia.
Astronomové Maosheng Xiang a Hans-Walter Rix, z německého institutu Max-Planck Institute for Astronomy v Heidelbergu z těchto dat vyčetli, že takzvaný tlustý disk (anglicky „thick disc“), který tvoří část galaktického disku Mléčné dráhy, se začal tvořit asi před 13 miliardami let.
To je asi o 2 miliardy let dříve, než jsme mysleli. Vesmír byl v té době ještě velmi mladý. Od Velkého třesku tehdy uplynulo jen asi 800 milionů let. Tlustý disk v podstatě obaluje tenký disk (anglicky „think disc“), v němž se nachází většina hvězd Mléčné dráhy, včetně Slunce. Tlusté disky se přitom vyskytují asi ve 2/3 galaxií, které mají podobu disku.
Badatelé při svém výzkumu využili data o jasnosti a pozici hvězd ze souboru pozorování observatoře Gaia Early Data Release 3 (EDR3). Tato data spojili s údaji o chemickém složení hvězd, které pocházejí z pozorování pozoruhodného čínského teleskopu Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope (LAMOST). Tímto způsobem odvodili stáří asi 250 tisíc hvězd.
Kdy se v oblasti tlustého disku začaly tvořit hvězdy?
Určování věku hvězd je velice komplikované. Hvězdy nemají doklady, z nichž by bylo možné jejich věk vyčíst. K tomuto účelu se využívá metalicita hvězd, tedy obsah chemických prvků, těžších než vodík a helium.
Těchto prvků ve vesmíru postupně přibývá, takže lze říct, že hvězdy s nižší metalicitou bývají mladší a naopak. Pro přesnější určení stáří hvězd jsou ale nutné počítačové modely vývoje hvězd a další data.
Xiang a Rix se zaměřili na takzvané podobry (anglicky „subgiants“), což jsou hvězdy, které spálily své vodíkové palivo a jsou na počátku fáze červeného obra. V této fázi stráví jen relativně krátkou dobu a odborníci mohou určit jejich věk o něco snadněji než v jiných fázích vývoje hvězdy.
Badatelé dospěli k závěru, že se v oblasti tlustého disku Mléčné dráhy začaly tvořit hvězdy asi před 13 miliardami let. Tento proces podstatně zrychlil asi o 2 miliardy let později, kdy se mladá Mléčná dráha srazila s dávnou trpasličí galaxií, známou jako Gaia-Sausage-Enceladus.
Vznik hvězd v tlustém disku pak probíhal zhruba do doby 6 miliard po Velkém třesku, kdy v oblasti tlustého disku prakticky došel plyn pro tvorbu hvězd. Výzkumy tohoto typu odkrývají mechanismy vzniku a vývoje galaxií, jimž stále ještě příliš nerozumíme.
Titulní ilustrační foto: Trevor Dobson, CC BY-NC-ND 2.0
