Gwiazdy III populacji – problem dla Wielkiego Wybuchu

Zobacz również

Aby potwierdzić teorię Wielkiego Wybuchu astronomowie szukają szczególnego rodzaju gwiazd, które miały powstać jako pierwsze i istnieć bardzo krótko. Czym są gwiazdy III populacji i dlaczego są one tak ważne dla tej teorii?

Czym są tzw. populacje gwiazd? Astronomowie wydzielili je w oparciu o ich skład chemiczny. Używając spektroskopii, są oni w stanie określić, jakie pierwiastki znajdują się w danej gwieździe. Każdy pierwiastek absorbuje określoną częstotliwość promieniowania elektromagnetycznego wydzielanego przez gwiazdę. Obserwując jej widmo spektralne i analizując linie absorpcyjne, naukowcy mogą wykryć obecność określonego pierwiastka. Na podstawie tych obserwacji wydzielili dwie znane nam populacje gwiazd i trzecią hipotetyczną. Są to gwiazdy I, II i III populacji.

Gwiazdy I populacji, takie jak nasze Słońce, składają się ze stosunkowo dużej ilości tzw. “metali” (w terminologii astronomicznej “metale” to wszystkie pierwiastki cięższe niż hel, w tym pierwiastki niemetaliczne, takie jak węgiel czy tlen1). Ich zawartość wynosi kilka procent całego składu chemicznego gwiazdy. Natomiast gwiazdy II populacji posiadają wielokrotnie mniejsze ilości “metali”, ale wciąż są to ilości mierzalne. Gwiazdy te znajdują się głównie w jądrze Drogi Mlecznej, nad lub pod jej płaszczyzną w obrębie galaktycznego halo, a także w gromadach kulistych, takich jak Omega Centauri.

Gwiazdy III populacji a Wielki Wybuch

Oprócz wspomnianych dwóch populacji teoria Wielkiego Wybuchu przewiduje również istnienie gwiazd III populacji. Stanowią one bardzo ważny element tej teorii. Według niej na samym początku po Wielkim Wybuchu w procesie nukleosyntezy powstały tylko trzy lub cztery pierwiastki: wodór, hel i odrobina litu (co do którego ilości trwają spory), a być może także odrobina berylu. Tym samym pierwsze gwiazdy miały nie zawierać praktycznie żadnych pierwiastków cięższych niż hel. Uważa się również, że te gwiazdy spalały się bardzo szybko, w ciągu zaledwie kilku milionów lat2.

Ryc. 1. Wizja artystyczna gwiazd III populacji. Źródło: NASA.

Teoria zakłada, że powstałe w pierwszej kolejności gwiazdy III populacji doprowadziły do syntezy pierwszych, lekkich pierwiastków w cięższe. Po kilku milionach lat gwiazdy te zaczęły wybuchać jako supernowe i rozsiewać cięższe pierwiastki po wszechświecie. Te miały później wejść w skład nowych gwiazd II populacji i ich systemów planetarnych. W tych gwiazdach doszło do dalszej syntezy pierwiastków. Gdy część z tych gwiazd później wybuchła jako supernowe, rozsiały również te cięższe pierwiastki. W ten sposób powstały z nich potem gwiazdy I populacji, takie jak Słońce, i planety krążące wokół nich3.

Gwiazdy III populacji i problemy z ich znalezieniem

Tyle teoria. Jak to wygląda w praktyce? Największy problem leży w tym, że gwiazdy III populacji, w przeciwieństwie do gwiazd I i II populacji, póki co nie zostały odkryte przez astronomów4. Według teorii te gwiazdy nie mogą już istnieć w naszym galaktycznym sąsiedztwie (i jest to zgodne z obserwacjami). Dlatego astronomowie szukają ich w galaktykach blisko granicy obserwowalnego Wszechświata, kilkanaście miliardów lat świetlnych stąd. Uważają, że zaglądanie do galaktyk tak odległych od Ziemi to jednocześnie zaglądanie w przeszłość wszechświata. Dlatego gwiazdy III populacji, mimo że obecnie nie istnieją, powinny być wciąż widoczne z takich odległości.

Przypadek galaktyki CR7

W 2015 roku wydawało się, że naukowcy znaleźli galaktykę z gwiazdami III populacji. Odległa galaktyka została nazwana CR7 na cześć piłkarza Cristiano Ronaldo. Znajduje się w gwiazdozbiorze Sekstantu około 12,9 miliardów lat świetlnych od nas. W przełożeniu na standardowy wiek wszechświata jest to około 800-900 milionów lat po Wielkim Wybuchu. Innymi słowy jest to bardzo blisko tzw. epoki rejonizacji wszechświata, kiedy według teorii miały powstać pierwsze gwiazdy. Astronomowie stwierdzili, że nie wykryli żadnych “metali” w tej galaktyce, co uznali za pewien dowód na to, że składa się z gwiazd III populacji5.

Ryc. 2. Wizja artystyczna galaktyki CR7. © Źródło: Wikimedia Commons. Autor: ESO/M. Kornmesser. Licencja: CC BY-SA 4.0

Jednak ci naukowcy sami zachowują ostrożność wobec swego odkrycia. Światło z tej odległej galaktyki jest zbyt słabe, aby wyciągnąć jednoznaczne wnioski z badań spektralnych. Danny R. Faulkner z Answers in Genesis dodaje również, że wiele galaktyk znajdujących się w podobnej odległości posiada obfitość “metali”. Tym samym nie ma żadnej pewności, że naukowcy faktycznie odkryli galaktykę pełną gwiazd III populacji. Ich istnienie dalej pozostaje w sferze hipotez6.

Podsumowanie

Przyszłe badania zweryfikują teorię na temat gwiazd III populacji. Niedawno naukowcy donieśli o odkryciu najodleglejszej gwiazdy zwanej Earendel7. Znajduje się w gwiazdozbiorze Wieloryba w podobnej odległości od Ziemi, co galaktyka CR7. Astronomowie mają nadzieję, że ta gwiazda może być gwiazdą III populacji. W tym celu będą badać jej skład za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba. Podobne badania będą prowadzone nad galaktyką CR7.

Z jednej strony istnienie gwiazd III populacji jest bardzo ważne dla teorii Wielkiego Wybuchu. Z drugiej strony teoria o stworzeniu wszechświata przez Boga nie wymaga istnienia gwiazd III populacji, ani też potwierdzenie ich istnienia nie obali jej. Gdy nasz Stwórca stworzył wszechświat, mógł posłużyć się gwiazdami III populacji, ale też nie musiał. Jeżeli jednak naukowcy nie odkryją tego typu gwiazd, to będzie to kolejny cios w ewolucjonistyczną teorię Wielkiego Wybuchu – obok innych problemów, których ta teoria doświadcza.


Przypisy

  1. Faulkner D. R., Have Astronomers Finally Found Population III Stars?, Answers in Genesis, 27 października 2015, https://answersingenesis.org/blogs/danny-faulkner/2015/10/27/have-astronomers-found-population-iii-stars/
  2. Hartnett J. G., Have Population III stars finally been discovered?, Creation Ministries International, 3 marca 2016, https://creation.com/have-population-iii-stars-been-discovered
  3. Hebert J., Universe’s “First” Stars Are Missing?, Institute for Creation Research, 9 czerwca 2020, https://www.icr.org/article/universe-first-stars-are-missing
  4. Hartnett J. G., op. cit.
  5. Lemonick M. D., Astronomers Glimpse Very First Stars in the Universe, National Geographic, 17 czerwca 2015, https://www.nationalgeographic.com/adventure/article/150617-stars-galaxy-universe-big-bang-astronomy
  6. Faulkner D. R., op. cit.
  7. Sherwin F., Hubble Photographs “Most Distant Star”, Institute for Creation Research, 11 kwietnia 2022, https://www.icr.org/article/hubble-most-distant-star

Zobacz również

Popularne artykuły

Obrzydliwa tajemnica Darwina… jeszcze bardziej obrzydliwa!

Problem braku form przejściowych w zapisie kopalnym zauważył sam Karol Darwin, stwierdzając, że jest to argument przeciwko zaproponowanej przez niego koncepcji stopniowej...

Mit ewolucji małpy w człowieka

Czy oparcie całej gałęzi nauki o pochodzeniu o mit ewolucji ma sens? Przeciętny czytelnik często wiedziony jest do przekonania,...

Dlaczego atakują nas komary?

Znamy je z uciążliwych dla nas, ludzi, gustów żywieniowych. Potrafią nas zlokalizować między innymi dzięki zdolności wykrywania dwutlenku węgla (CO2) w naszym...
Skip to content