Poměr malých a velkých hvězd nemusí být v celém vesmíru stejný. Nová studie tak narušila jeden ze základních předpokladů, podle kterého astronomové určují hmotnost, stáří a vývoj vzdálených galaxií.
Výzkumníci z University of Missouri zveřejnili důkazy, že složení hvězdných populací ovlivňuje prostředí, ve kterém hvězdy vznikly. Dosavadní modely přitom zpravidla počítají s tím, že se malé a velké hvězdy rodí všude v přibližně stejném poměru.
Tento předpoklad se označuje jako univerzální počáteční hmotnostní funkce. Astronomové ho používají déle než 50 let. U vzdálených galaxií totiž nedokážou pozorovat většinu malých a slabých hvězd, a jejich počet proto odhadují podle jasnějších a hmotnějších objektů.
Měření galaxií stojí na neviditelných hvězdách
Tým analyzoval údaje z evropské vesmírné mise Gaia, která zmapovala téměř dvě miliardy hvězd v Mléčné dráze. Vědci se soustředili na otevřené hvězdokupy, tedy skupiny hvězd, které vznikly přibližně ve stejnou dobu a za podobných podmínek.
Hlavní vzorek zahrnoval 110 hvězdokup s dostatečně přesnými údaji. Kontrolní analýza s mírnějšími požadavky pracovala s 358 objekty a ukázala obdobný trend. Rozložení hmotností hvězd se mezi jednotlivými hvězdokupami lišilo a souviselo také s jejich stářím.
Výsledky naznačují, že poměr malých a velkých hvězd závisí na podmínkách v molekulárních mračnech, z nichž se zrodily. Starší hvězdokupy vznikaly v prostředí, které se lišilo od dnešních oblastí tvorby hvězd v Mléčné dráze.
Objev může změnit odhady hmotnosti galaxií
Astronomové nemusí dosavadní metodu úplně opustit. Autoři navrhují používaný model upravit tak, aby zohledňoval prostředí a dobu vzniku hvězd. Přesnější výpočty by mohly pomoci při určování hmotnosti, stáří i rychlosti tvorby hvězd ve vzdálených galaxiích.
Zjištění se týká také pozorování Webbova vesmírného dalekohledu. Některé velmi vzdálené galaxie se podle dosavadních výpočtů zdají být nečekaně hmotné. Pokud však vytvářely hvězdy v jiném poměru než současná Mléčná dráha, mohou astronomové jejich hmotnost a rychlost tvorby hvězd nadhodnocovat.
„Jeden ze základních předpokladů astronomie může být příliš zjednodušený. Jiné galaxie neporušovaly fyzikální zákony, pouze jsme je měřili nesprávným metrem,“ shrnul spoluautor studie a profesor astronomie Charles Steinhardt.