Vesmír se ochlazuje: vrchol tvorby hvězd je v minulosti

9

Nový dokument analyzující data ze dvou výkonných vesmírných teleskopů vykresluje znepokojivý obraz budoucnosti vesmíru: ačkoli to v dohledné době neskončí, formování hvězd již dosáhlo vrcholu a vesmír se pomalu, ale neustále posouvá k chladnějším a klidnějším obdobím.

K tomuto závěru dospěl mezinárodní tým 175 výzkumníků, kteří spojili pozorování z dalekohledů Euclid a Herschel Evropské vesmírné agentury. Studovali tepelnou emisi prachu z hvězd ve více než dvou milionech galaxií o rozloze miliard světelných let a vytvořili dosud nejdetailnější teplotní mapu vesmíru.

I když se toto kosmické ochlazení zdá nevýznamné – průměrné teploty galaxií za posledních 10 miliard let klesly o pouhých 10 kelvinů – má hluboké důsledky. Tato nepatrná změna odráží výrazné zpomalení rychlosti tvorby hvězd. Galaxie s horkými jádry se rodí z hustých oblaků plynu a prachu, kde silná gravitační přitažlivost spouští zrod nových hvězd. Jak tyto hvězdy stárnou a umírají, obohacují své okolí o těžší prvky a přispívají ke galaktickému „prachu“, který živí budoucí generace hvězd.

„Množství prachu v galaxiích a jejich teploty klesají v průběhu miliard let,“ vysvětluje spoluautor studie Douglas Scott, kosmolog z University of British Columbia (UBC). Podle něj to znamená, že jsme „překročili éru maximální tvorby hvězd“.

Vesmír je „chladnější a mrtvější“

Vědci uznávají, že i když je tento sestupný trend jasný, nepředstavuje to předzvěst blízkého konce vesmíru. Bude trvat biliony až biliony let, než se tyto procesy rozvinou. Ale i s extrémně dlouhou životností – odhadovanou na 33 miliard let, neboli astronomicky velkým číslem (jedna následovaná 78 nulami) – vesmír již není ve svém žhavém, hvězdném věku.

“Vesmír bude jen chladnější a mrtvější,” říká Scott.

Mapování vesmíru: Euklidův příspěvek

Výzkum staví na datech zveřejněných počátkem tohoto roku kosmickým dalekohledem Euclid Evropské vesmírné agentury, který zahájil misi s cílem zmapovat jednu třetinu noční oblohy v bezprecedentních detailech. Již katalogizuje pozorování více než 1,5 miliardy galaxií a usiluje o konečný snímek, který pokrývá miliardy světelných let v čase.

Vědci zkombinovali viditelná a blízko infračervená data Euklida s dřívějšími pozorováními z Herschelovy observatoře, která se specializovala na detekci vzdálených infračervených paprsků, což je typ záření vyzařovaného teplem v prašných mracích. Přístup na více vlnových délkách jim umožnil vytvořit úplnější obraz teplot galaxií a historie vzniku hvězd než kdy předtím.

Historie poháněná prachem

Trend ochlazování je řízen úbytkem nového hvězdného paliva – plynu a prachu nalezeného v galaxiích. Zatímco některé galaxie neustále doplňují své zásoby prostřednictvím sloučení nebo interakcí, jiné tento materiál časem ztrácejí. Supermasivní černé díry v centrech mnoha galaxií mohou také narušit tvorbu hvězd tím, že do vesmíru chrlí plyn a prach. Nakonec těmto “slábnoucím” galaxiím dojde palivo a zmizí a zanechají za sebou vesmír, kde ve tmě září a bliká méně hvězd.

I když se tato kosmická budoucnost může zdát bezútěšná, je to prostě přirozený vývoj obrovského, neustále se vyvíjejícího systému. Vesmír bude existovat nezměrně dlouho – ale jeho dynamická mladá fáze rychlého zrodu hvězd již pominula. Éra galaktické expanze a násilného zrodu hvězd se chýlí ke konci a zanechává za sebou kosmos, který se postupně ustálí v chladném klidu.