Víte co je mezihvězdná látka? Angl. interstellar matter, zkratka ISM (to M někdy znamená medium, když se zahrne i záření). Látka = molekuly, atomy, části atomů (převážně protony a elektrony) a prach.
A hvězdy. Ty se tvoří v zásadě všude, kde to jde – někde hodně a rychle (o tom někdy příště), jinde jen tak na půl plynu. Ale jen opravdu vzácně vznikají hvězdy–solitéři. Hvězdy se rády druží.
Hvězdy vznikají díky gravitaci. Vesmír má dvě hlavní výhody: jeho rozměry jsou obří (fakt hodně) a má spoustu času (ještě víc). Beze zbytku platí, že kdo si počká, ten se dočká. A jako všude, i ve vesmíru navíc fungujou zkratky.
Zkratky se dají uplatnit jen místně, v nejbližším okolí. Za pár týdnů si řeknem víc o tom, jak vlastně přesně hvězdy vznikají, teď si představte mrak. Jako na obloze – nejasně ohraničená masa. Namísto kapiček je tam ISM – částice, atomy, molekuly, prach.
Když hmotnost mraku přesáhne jistou mez, začne se smršťovat (gravitace FTW!). Když je mrak pidi, vznikne z něj jedna hvězda (= vzácnost), když je větší, vznikne jich pár desítek nebo stovek, když je ještě větší, vzniknou jich (sta)tisíce.
Čerstvě narozené hvězdy jsou mrchy a snaží se vznik dalších hvězd v bezprostředním okolí potlačit. Mají na to dokonce několik triků. Jedním z nich je podivná vlastnost: čím jsou na začátku bohatší (= mají větší počáteční hmotnost), tím dřív umřou. 
Smrt mladé a macaté hvězdy je vizuálně nádherná a z malé vzdálenosti nebezpečná záležitost, která v bezprostředním okolí otočí dosavadní směr všeho pohybu. Kde se všichni mačkali pořád blíž k sobě, začnou najednou utíkat od sebe.
Může za to tlak záření (tomu se taky někdy budem věnovat) a rázové vlny, které působí jako obří větráky. Co může, se žene pryč od centra výbuchu, co nemůže, má smůlu a buď se usmaží, nebo ho stejně odstrčí příští rázová vlna.
Už máme dost střípků, můžeme složit kousek obrázku. Na začátku máme mrak. Ten se smršťuje, zahřívá, hroutí, vznikají hvězdy. Hodně a různých váhových kategorii. Rychle umřou a vybuchnou – nejdřív ty nejmacatější. Kolem nich se smršťování zastaví a…
…otočí a je z toho rozpínání ISM. A co ty ostatní hvězdy?
Musím vás s někým seznámit: Benjamin Apthorp Gould (*1824, †1896). Američan, žák Carla Friedricha Gausse, zakladatel prestižního časopisu Astronomical Journal, spolutvůrce několika observatoří, autor způsobu číslování planetek a nadšenec pro využití fotografie v astronomii.
A taky objevitel Gouldova pásu. V r. 1879 si uvědomil, že mladé jasné hvězdy, které pozorujeme v blízkém okolí v Mléčné dráze, tvoří neúplný prstenec o průměru asi 3 tisíc sv. let. A napadlo ho, že se jedná o pozůstatek zhroucení toho našeho velkého mraku.
Shluky mladých jasných hvězd mají mezi sebou oblasti, kde další hvězdy teprve vznikají (těm se říká hvězdné porodnice) – vidíme je v souhvězdích Oriona, Hadonoše, Býka, Plachet. Celé je to skoro v jedné rovině, se sklonem ~20° vůči disku Mléčné dráhy.
Vysvětlení se nabízelo samo: jde o výsledek zhroucení obřího mraku. V něm vznikly hvězdy s mimořádnou hmotností, ty rychle umřely jako supernovy a začaly ISM rozfukovat. Tím na některých místech vytvořily zhustky, v nichž se zase rychle dokázaly zformovat nové hvězdy.
Ty podporovaly rozfoukávání původního mraku ISM. Z něj postupně vzniklo víc a víc hvězd. To je ta zkratka, ale nic není zadarmo: původní směr dovnitř se otočil a stal se z něj spíš směr ven (tady hooodně zjednodušuju). Všechno dohromady vidíme jako Gouldův pás.
Asi už tušíte, že to celé má háček. Musím vás seznámit ještě s někým: Gaia. Astrometrická družice Evropské kosmické agentury (ESA), odstartovala r. 2013, obíhá kolem Lagrangeova bodu L₂ (je to těsná sousedka nového Webbova kosmického teleskopu).
Její data způsobila mj. revoluci ve znalosti okolí Slunce v Galaxii, umožnila nám zpřesnit měření vzdáleností a přivedla do astronomie metody strojového zpracování dat (astronomická #bigdata jsou opravdu big).
‚Astrometrická‘ znamená, že měří s velikou přesností polohy hvězd na obloze a dokáže z titěrných změn jejich polohy určit jejich vzdálenosti od Slunce. Říká se tomu paralaktická metoda a je to základ našich znalostí o skutečných vzdálenostech ve vesmíru.
Už před nástupem Gaii se začala představa Gouldova pásu jako zbytku jednoho obřího mraku trochu drolit. Kdyby to tak bylo, všechny hvězdy v něm by měly mít podobné chemické složení, anebo bychom museli umět vysvětlit, proč jsou některé jiné.
Pak se ukázalo, že ani stáří mladých hvězd a jejich skupin si zcela neodpovídá – některé vznikly před 11–13 miliony let, ale jiné už před ~21 miliony. Měření vzdáleností mladých těsných dvojhvězd od nás přineslo další rozčarování – namísto pěkného prstence jakýsi chuchvalec.
Gaia už jen potvrdila tušení. Gouldův pás není prstenec mladých hvězd a hvězdných porodnic. Je to protáhlá struktura asi 20× delší, než je její tloušťka. Vlákno tvořené hustějším plynem, prachem a hvězdami.
To vlákno je ovšem zvlněné, zprohýbané – má tvar spláclé sinusovky. Délka celé nudle je necelých 9 000 sv. let, perioda (= délka vlny) asi 6 500 sv. let a amplituda (= výška vlny) jen kolem 500 sv. let.
Přes 140 let jsme si mysleli, že se díváme na prstenec, a to jen díky vhodné prostorové orientaci. Žádný Gouldův pás, ale Gouldovo vlákno. Bohužel už to tak dobře nezní (říkal někdo nudle?).
Dovětek: neexistenci Gouldova pásu jsme vyčetli z 1. a 2. datové sady družice Gaia (DR1 a DR2; DR = data release). Od poloviny června je k dispozici DR3 – obsahuje přesné údaje pro ~1,5 miliardy světelných zdrojů na obloze. Máme se na co těšit. 😀
A kdybyste si chtěli přečíst víc: arxiv.org/abs/2001.08748 #konec
• • •
Missing some Tweet in this thread? You can try to
force a refresh
