Zvijezde treće populacije (2)

1. dio

Zvijezde treće populacije (2)

Kao prvo da spomenemo koje su druge dvije populacije. Zvijezde prve populacije su nalik na Sunce, što znači da imaju isti metalicitet kao i Sunce, i da su nastale dugo vremena nakon velikog praska. Naše Sunce je, na primjer, nastalo prije 4,5 milijarde godina, dakle nastale dugo nakon velikog praska i bogate su teškim elementima: Zvijezde druge populacije su nastale davno prije njih i imaju u sebi puno manje teških elemenata, što se može vidjeti po njihovim spektrima.

Osim ove dvije vrste, morale su postojati i zvijezde treće populacije. Do danas ih se, međutim, nije uspjelo naći. Zašto ih se nije uspjelo naći? Kao prvo, kako bi izgledao spektar zvijezde treće populacije? U njezinim spektralnim linijama bi se mogle naći samo dvije linije za vodik i helij. Osim toga, životni vijek jedne zvijezde ovisi o njenoj težini. Jedna mala zvijezda, poput našeg Sunca, ima životni vijek od 10 milijardi godina. Sad možemo pretpostaviti da bi negdje u svemiru mogla postojati zvijezda treće populacije, s masom nešto manjom od Sunčeve, recimo nekih 0,8 Sunčeve mase. Zvijezda s takvom masom imala bi životni vijek od 17 do 20 milijardi godina. To znači, u principu bi moralo biti moguće negdje u Mliječnoj stazi naći jednu malu zvijezdu koja se sastoji samo od vodika i helija. To bi bila jedna od prvih zvijezda uopće. To se, međutim, nije desilo. Do danas se je uspjelo naći zvijezde koje imaju stohiljaditi dio metaliciteta Sunca, ali nijednu s metalicitetom 0, dakle zvijezdu sačinjenu od elemenata koji su bili dostupni na početku, za vrijeme velikog praska.

3. dio

Zvijezde treće populacije (1)

Po svim danas nam dostupnim kozmološkim podacima, prije 13,7 milijardi godina se je dogodilo slijedeće: nastalo je nešto iz ničega. Iz materije s nepojmljivom temperaturom i gustoćom, počeo je svemir širiti, sve dalje i dalje. Na početku je bilo vrelo i svijetlo, da bi pri svom širenju postajalo sve hladnije i hladnije. Nakon neka tri minuta nastale su prve atomske jezgre vodika i helija, zračenje u vidu fotona je počelo kolidirati s već ranije nastalim elektronima, i to je trajalo nekih 300 do 400 hiljada godina. Svemir je postajao sve veći i veći, i pritom postajao sve hladniji, temperatura je opadala, osvjetljenost svemira je postajala sve manja i manja i polako nestala iz vidljivog spektra, i pri temperaturi od nekih 4000 stupnjeva, otprilike 400.000 godina nakon velikog praska, smanjila se je kinetička energija elektrona u dovoljnoj mjeri da su ih jezgre vodika i helija mogle uhvatiti, te su tako nastali prvi neutralni atomi. Uslijed toga su se fotoni mogli slobodno kretati, pošto više nisu imali partnere za kolizije, i od toga se kozmičko pozadinsko zračenje širi svemirom. Svemir pritom postaje sve tamniji i tamniji. To "mračno" doba trajalo je nekih 200 miliona godina. I svo to vrijeme se u svemiru nije dešavalo gotovo ništa. Plin se je tu i tamo skupljao po svemiru, tamna materija se je razdjelila po svemiru, ali osim toga se ništa nije dešavalo.

I tada, tada je došlo do istinskog velikog praska. Tada je, naime, nastalo svjetlo. Tada su nastale prve zvijezde, koje su od fundamentalnog značenja za astronomiju, i njih nazivamo "zvijezdama treće populacije". Upravo one su tema ove emisije.

2. dio