Byly hvězdy populace III konečně objeveny?

John G. Hartnett

Z Creation.com připravil a poznámkami v závorkých opatřil Václav Dostál, překlad Pavel Kábrt – 03/2016. Translation granted by Creation.com – Přeloženo s povolením od Creation.com.

Co jsou hvězdy populace III? Zde je jejich domnělý příběh:

Obr. 1: Nově nalezená galaxie, nazvaná CR 7 (zde v uměleckém zobrazení), je dosud nejzářivější známou galaxií (vzhledem k udávané vzdálenosti) a může obsahovat některé nejstarší hvězdy ve vesmíru. Credit: ESO/M. Kornmesser

• Super-horká ohnivá koule velkého třesku vytvořila jenom vodík (~75%), hélium (~ 25%) a malé stopy lithia. Takže první hvězdy, které se měly vytvořit, (nazvané hvězdami populace III) se mohly vytvořit jen z těchto plynů. Astronomové označují všechny prvky těžší než hélium jako ‘kovy’. Takže hvězdy tohoto druhu nazývají mimořádně chudými na kovy. Avšak každá následná generace hvězd, tvořená produkty výbuchů supernov z generace hvězd před nimi, která vytvořila všechny těžší prvky, se stala víc a více bohatá na kovy. Jaderná slučování během jejich existence vytvářela těžší prvky ‘kovy’, např. uhlík, kyslík a dusík, které byly uvolněny do prostoru při explozi hvězd. Teoretizuje se, že během skutečné exploze byly vytvořeny ty nejtěžší prvky. Hvězdy populace III („první generace“) byly domněle prvními vytvořenými hvězdami krátce po velkém třesku.

(Pozn. VD: Takže „kovy“ v astronomii a skutečné kovy v chemii nejsou totéž. Jde o další příklad babylonského zmatku v jazyku)

Až dosud (jak nadále ukazuji) tyto původní hvězdy nebyly nikdy pozorovány a proto nejsou ničím jiným než hypotézou. Ale přesto je předpovědí velkého třesku jejich existence.

Hvězdy populace I, II a III

Astronomové klasifikují hvězdy do tří typů populací: populace I, II a III. Populace II je ta generace hvězd, které byly údajně tvořeny z hvězd populace III a mají jen nízký obsah kovů. Hvězdy populace I byly údajně tvořeny jako poslední a proto jsou nejmladší a nejteplejší a mají největší obsah kovů. Hvězdy populace I a II byly historicky identifikovány v naší Galaxii jako první. Hvězdy populace I byly nalezeny jako převládající ve spirálním disku galaxie a hvězdy populace II byly nalezeny nad a pod diskem. Mají také jiné charakteristické rysy, ale jejich kovový obsah je hlavní rozlišující rys.

Hvězdy raných generací se tak nejprve formovaly do malých galaxií, které se později slučovaly s jinými galaxiemi do větších – tedy tak se ten příběh vypráví.¹ Růst galaktické velikosti a obsahu ‘kovů’ se nazývá ‘evoluce galaxií’.

• “První generace malých galaxií byla nejspíše hotová na svém místě 400 milionů let po velkém třesku. Galaxie po této své počáteční fázi tvorby prošly rozsáhlou etapou slučování a splývání s jinými galaxiemi, pomocí níž vzrostly z hmotností několika tisíců hmotností Slunce až k několika miliardám hmotností Slunce. Tento stavební proces pokračoval až do doby, kdy vesmír byl zhruba dvě miliardy let starý. Potom, následkem nějakého zpětnovazebního procesu – převážně se spekuluje o zpětné vazbě aktivního jádra galaxie (AGN) — se myslí, že tento stavební proces se zastavil a přírůstek plynů a tvorba hvězd v nejhmotnějších galaxiích se zastavily a galaxie podstoupily zcela odlišnou formu evoluce. Tato pozdější evoluce pokračuje až dosud.”

Toto je velkotřeskařský evolucionistický příběh, ten ale kriticky nutně potřebuje ony hvězdy populace III, jinak se žádný příběh nekoná. Nyní se tvrdí, že ona populace III byla nalezena ve velmi vzdálené galaxii.

Co tedy bylo nalezeno?

A National Geographic v online článku píše:²

• “Když astronomové nahlédli pomocí nejsilnějších dalekohledů, které jsou na této planetě k dispozici, až k okraji viditelného vesmíru, objevili světlo ze zcela první generace hvězd, které se vynořily po velkém třesku.”

O galaxii pojmenované CR7 astronomové tvrdí, že v ní odhalili přítomnost hvězd populace III, ale všimněme si následujícího. Tato vzdálenost je určena z rudého posuvu galaxie, což je důvod, proč zpravodaj píše, že je to na “okraji viditelného vesmíru”. Ale jestliže interpretace rudého posuvu u galaxií s velkým rudým posuvem není správná (je to neověřitelný předpoklad), potom galaxie není ani tak vzdálená, ani tak velká a ani tak jasná, jak se tvrdí.

• “Důkaz je přesvědčivý,” říká harvardský astrofyzik Avi Loeb, jeden z teoretiků, který předpověděl, jak by hvězdy prvé generace měly vypadat. “To poskytuje dosud nejsilnější pozorovaný důkaz hvězd tvořených starodávným vodíkem a héliem, pozůstatků velkého třesku.” ³

Je pochopitelné, že teoretik, který tohle předpověděl, bude chtít, aby to byla pravda. Ale nebyla zjištěna ani jediná hvězda. Místo toho zachytili souborné světlo hvězd galaxie CR 7. Potom tvrdili, na základě rudého posuvu a své předpokládané kosmologie, že se hvězdy této galaxie vytvořily 800 000 let po velkém třesku.⁴

• CR7 má také shluky hvězd, které nejsou z první generace. To je v souladu s teoretickými předpověďmi, poznamenává Loeb. Moderní galaxie, včetně Mléčné dráhy, jsou chápány jako ty, které se sestavily z mnohem menšího množství protogalaxií, které se začaly tvořit několik set milionů let po velkém třesku. CR7 je pravděpodobně takovou momentkou raných stavů tohoto procesu, v němž některé části vytvořily svoje nejprvnější hvězdy nedávno, zatímco jiné se už posunuly ke druhé generaci.“⁵

Je uznáváno, že galaxie neobsahuje pouze hvězdy populace III. Tudíž obsahuje hvězdy populace II případně populace I, které mají vyšší obsah kovů. Je to pravděpodobně následkem faktu, že kdyby byl spektrograf použit k detekci kovů, viděl by světlo z celé galaxie nebo z její velké části. Oni však své argumenty zakládají patrně převážně na přebytku světla, čímž myslí, že je galaxie vzhledem ke svému rudému posuvu velmi jasná. Velmi jasná znamená velké horké hvězdy, a velké hvězdy znamená, že by to mohly být hvězdy populace III.

To je vyprávění příběhů. Cokoliv je pozorováno, může být tomuto příběhu přizpůsobeno. Tento příběh (jak je výše uveden) dovoluje slučování a nakupení hmoty v menších galaxiích první generace, což dovoluje pozorování různé směsice typů, některé s velkým, některé s malým a některé se žádným obsahem kovů. Astronomové pak mohou použít pozorovaný jas galaxie — který závisí na jejím rudém posuvu a na předpokládané kosmologii — a jakékoli množství kovu, které pozorují, bude vyhovovat jakémukoliv kandidátovi v tomto příběhu. Je to velmi flexibilní. Je-li tam více kovu, vyvinulo se to víc než to, co má kovu méně.

Fakta ke zvážení

Nedávno mi byl uveden argument, že existuje soustavný trend klesajícího obsahu kovů ve hvězdách/galaxiích jako funkce rostoucího rudého posuvu.⁶ Starší galaxie by měly mít větší rudé posuvy a méně kovů v podstatné části svých hvězd. Jak to odpovídá jakékoliv kreacionistické kosmologii? Tvrdí se, že tento trend je právě to, co se očekává od velkého třesku, a že to odporuje kreacionistickým kosmologiím. Ale druhý argument závisí na platnosti toho, že rudý posuv je indikátorem jak vzdálenosti tak času daného zdroje. Pokud ale existuje složka rudého posuvu, jak Halton Arp za svého života silně prosazoval,^7,8,9 která je vlastní kvasarům a aktivním jádrům galaxií (AGN), potom jejich naměřené rudé posuvy nejsou spolehlivým ukazatelem vzdálenosti, ani vám nemohou říct, jak mohou být galaxie/kvasary mladé či vyvinuté, jak se tvrdí. To pak podkopává údajný trend nízkého obsahu kovů při vyšším rudém posuvu, a tedy u ‘nejstarších’ generací hvězd. Staršími hvězdami se myslí ty, které se údajně vytvořily jako první po velkém třesku.

Já bych měl takové řešení, že předpokládané ‘mládí’ galaxie — a odtud její hmotnost v určité epoše jejího života — závisí kriticky na přesné znalosti ‘kdy’ to je, když ji pozorujete. To pak ale silně závisí na významu galaktických rudých posuvů a na jakémkoliv předpokládaném kosmologickém modelu. Při velmi vysokých rudých posuvech, aby to odpovídalo u galaxií trendu metalicity vůči rudému posuvu, se použije ladící knoflík nazvaný ‘galaktická evoluce’ To se používá k tomu, aby jakékoliv pozorování pasovalo do převládajícího příběhu.¹⁰ Poskytuje to potřebnou pružnost.

Hubbleův odpovídající zákon můžeme stále uplatňovat například na statický vesmír, ale pouze na složku celkového rudého posuvu galaxie. Nebylo by to následkem rozpínání, ale spíše něčeho jiného. Navrhl jsem, že by to mohlo být následkem to ‘unaveného světla’, což uvažoval sám Edwin Hubble.¹¹ Takže velký inherentní rudý posuv by mohl mít několik svých složek, z nichž je jen malý zlomek důsledkem Hubbleova zákona k odpovídajícímu vzdálenostnímu vztahu. Hlavním problémem však je, jak oddělit složku odpovídající Hubbleovu zákonu.¹²

(Pozn. VD: Hypotéza „unaveného světla“ říká, že posun spektrálních čar k „červenému konci“ je způsoben nějakou interakcí letících fotonů s jinými částicemi nebo s jinými fotony. Rudý posuv s rostoucí vzdáleností roste. To se obvykle vysvětluje rozpínáním prostoru, který ovšem s sebou zdroj světla (hvězdu/galaxii) unáší. Tento předpoklad je špatný, protože by musela existovat vzdálenost, kdy by rychlost vzdalování (rozpínání) překračovala rychlost světla. Znovu zdůrazňuji, že „rozpínající se prostor“ s sebou unáší galaxie-zdroje a ty by se pak měly touto rychlostí vzdalovat. Žádné těleso (ani jejich seskupení) se rychlostí světla pohybovat nemůže a už vůbec ne rychlostí větší! Proto je nutné „oprášit“ hypotézu unaveného světla. Poněvadž ovšem není správné uvažovat rudý posuv vlivem neznámých interakcí, je nutné se ptát, zda letící světlo neodevzdává část své energie „prostoru“ mezi zdrojem a pozorovatelem. Předáváním části své energie by se energie fotonů světla snižovala, což ovšem znamená, že by světlo snižovalo svou frekvenci (nebo zvyšovalo svou vlnovou délku) – přímo úměrně délce předávání, tedy vzdálenosti. Takovýto „prostor“, který by část energie fotonů světla (a jiného EM záření!) přebíral, by nemohl být prázdný, ale naopak by byl tvořen energií. Energii tohoto „prostoru“ můžeme nazývat základní. Tato energie se ovšem musí různými způsoby přeměňovat na jiné formy, včetně jejího ekvivalentu zvaného „hmota“. Situace je ovšem komplikovaná, galaxie a kvasary vykazují několik odlišných vnitřních rudých posuvů, takže závislost rudý posuv-vzdálenost platí jen pro složku rudého posuvu.)

Závěr

Nyní odpovězme na otázku v nadpisu: Byly konečně objeveny hvězdy populace III ? Ne, nebyly. Není to nic víc než příběh vyprávějící o velkém třesku. Bylo by nutné, aby byly identifikovány některé hvězdy neobsahující žádné kovy, které jsou shodně se standardní kosmologií umístěny v galaxiích méně než 400 milionů let starých a které tedy mají naměřené rudé posuvy řádu 12 nebo více (a to je ještě za předpokladu platnosti vztahu vzdálenost/rudý posuv).

Tvorba galaxií údajně začala na začátku éry reionizace (tečkovaná čára označená Hubble 2012 na obr. 2.). První hvězdy údajně vznikly předtím, s rudým posuvem 20 či větším. Jak příběh vypráví, pak nastalo období tvorby většiny galaxií, mezi časem, kdy galaxie měly rudý posuv (z) asi 12 s trváním až do doby, kdy byl rudý posuv kolem 8, jak ukazuje obr. 2 (mezi tečkovanými čárami).

Obr. 2. Časová přímka velkého třesku, ukazující rudý posuv – na horní stupnici a „pohled zpět“ – na dolní stupnici. Klikni pro zvětšení.

Ale i kdyby posléze našli příklad galaxie hvězd s nulovým obsahem kovů nebo takovou skupinu hvězd, stále by to nedokazovalo velký třesk; sice to může být doklad o předpovědi ve prospěch velkého třesku, ale doklad nedostačující (klam sebepotvrzení následku). Muselo by se prokázat, že žádný jiný model tato fakta nevysvětluje.

Biblická zpráva o stvoření předpokládá stvořitelský scénář s různými typy galaxií/hvězd. Nezačínají jako zárodečné chomáčky plazmatu. Bůh udělal plně utvořené hvězdy. Koneckonců “nebesa vypravují (mluví) o Boží slávě, a obloha (roztažený prostor, kosmos) ukazuje jeho dílo.” (Žalm 19:1)

Podobné články v češtině

• Hvězdy, jež by neměly existovat
• Hvězdy populace III a model velkého třesku
• V mléčné dráze byly nalezeny mladé modré hvězdy
• Tvoří se dnes stále hvězdy?
• Explodující hvězdy ukazují na mladý vesmír

Videa v angličtině (cz titulky)

Odkazy a poznámky

1. The Beginning of the Universe, firstgalaxies.org.
2. Lemonick, M.D., Astronomers Glimpse Very First Stars in the Universe, National Geographic, June 2015.
3. Lemonick, Ref. 2.
4. This discovery will soon be published in the leading astrophysics journal the Astrophysical Journal.
5. Lemonick, Ref. 2.
6. Hartnett, J.G., On metal abundances vs redshift in creationist cosmologies, J. Creation 29(1): 3-5, October 2015.
7. Hartnett, J.G., Galaxy-quasar associations, January 2014; biblescienceforum.com.
8. Hartnett, J.G., What do quasars tell us about the universe? May 2014; biblescienceforum.com.
9. Hartnett, J.G., Big-bang-defying giant of astronomy passes away, December 2013; creation.com/halton-arp-dies.
10. Hartnett, J.G., Is there definitive evidence for an expanding universe?, August 2014; creation.com/expanding-universe.
11. Hartnett, J.G., Speculation on redshift in a created universe, February 2015; biblescienceforum.com.
12. Hartnett, Ref. 6.
13. Hartnett, Ref. 10.