Nový výpočet přisoudil Slunci o 55 % víc stříbra, rozpor s meteority skoro zmizel

Kolik čeho je ve Slunci, se neváží. Zjišťuje se to ze světla: každý prvek ubere ze slunečního spektra úzký proužek na své vlnové délce a z hloubky té tmavé čáry se dopočítá, kolik atomů ji vyrobilo. Poslední krok je ovšem výpočet, a ten závisí na modelu – na tom, co si o dění ve sluneční atmosféře myslíme.

U stříbra ten model roky nesouhlasil s kameny. Práce, která vyšla 17. července 2026 v časopise Astronomy & Astrophysics, model přepočítala a nesoulad z velké části odstranila.

Slunce chudší než meteority

Chemicky nejméně změněné meteority, takzvané CI chondrity, jsou zbytkem téhož mračna plynu a prachu, ze kterého před zhruba 4,6 miliardami let vzniklo Slunce. Složení by jim tedy mělo odpovídat, a u většiny prvků odpovídá.

U stříbra ne. Hodnoty se v astronomii udávají logaritmicky, v jednotkách zvaných dex – rozdíl jednoho dexu znamená desetinásobek. Dosud přijímaná hodnota pro sluneční fotosféru pochází od Grevesse a spol. z roku 2015 a činí log ε(Ag) = 0,96 ± 0,10. Z meteoritů přitom vychází 1,21. Rozdíl 0,25 dex je u jednoho a téhož výchozího materiálu víc, než by mělo vyjít – proto se o něm mluvilo jako o rozporu.

Dvě čáry, obě na špatném místě

Stříbro se ve hvězdách měří mizerně. Podle autorů jsou pozorovatelné jen dvě takzvané rezonanční čáry neutrálního stříbra (Ag I) a obě leží v blízkém ultrafialovém oboru, kde je silně ovlivňují překryvy s jinými čarami. Jde o čáry na 328 a 338 nm. Údajů, které by obsah stříbra ve hvězdách sevřely do úzkého rozmezí, je proto málo.

Dvě čáry na okraji měřitelného oboru znamenají, že veškerá váha leží na výpočtu. A právě do něj tým sáhl.

Co se ve výpočtu změnilo

Starší postupy počítaly s lokální termodynamickou rovnováhou (LTE). To je předpoklad, že o stavu atomů v daném místě rozhoduje jen tamní teplota a tlak. Ve zředěné sluneční atmosféře ale do věci mluví i procházející záření: světlo přestavuje tytéž atomy stříbra, které tmavou čáru vytvářejí. Nový model tenhle zpětný vliv zahrnuje – odtud označení non-LTE.

Druhá změna je v popisu prostředí. Místo zjednodušené jednorozměrné vrstvy použili autoři trojrozměrný dynamický model vnějších vrstev Slunce, tedy takový, který počítá s jejich prouděním. K tomu spočítali od základu nová atomová data pro stříbro.

Ze srovnání dílčích variant vyšlo, který z obou zásahů rozhoduje: „Protože non-LTE efekt převažuje nad 3D efektem, poskytuje 1D non-LTE zpracování mnohem bližší přiblížení plnému 3D non-LTE výsledku než 1D LTE i 3D LTE,“ stojí v závěrech (přeloženo). Jinými slovy: kdo nemá na plný trojrozměrný výpočet, získá víc tím, že opustí rovnovážný předpoklad, než tím, že rozhýbe atmosféru.

Výsledek: 1,15 místo 0,96

Nová doporučená hodnota je log ε(Ag) = 1,15 ± 0,08. „Je to nárůst o 0,19 dex oproti současné referenční hodnotě. Náš model odvozený od základních principů výrazně zmenšuje rozpor s meteoritickou hodnotou z 0,25 na 0,06 dex,“ shrnuje abstrakt (přeloženo).

Oněch 0,19 dex je na běžnou stupnici zhruba jedenapůlnásobek; tisková zpráva Uppsalské univerzity to převádí na o 55 % víc stříbra. Zbylých 0,06 dex je pořád rozdíl – leží ovšem uvnitř nejistoty samotné nové hodnoty, která je ± 0,08 dex. Nesoulad tedy nezmizel, zmenšil se zhruba na čtvrtinu.

„Naším novým modelem jsme dokázali přesněji vyložit spektrální čáry, kterými se určuje sluneční obsah stříbra,“ říká v tiskové zprávě první autorka Sema Caliskan, doktorandka na katedře fyziky a astronomie Uppsalské univerzity (přeloženo). Na práci se s ní podíleli lidé z Malmöské univerzity, Univerzity v Lutychu a indické Physical Research Laboratory.

Proč zrovna stříbro

Těžké prvky tvoří podle tiskové zprávy jen 1,5 % hmotnosti Slunce, zato o jeho původu vypovídají nejvíc. Stříbro mezi nimi zaujímá nepohodlnou polohu: leží tam, kde se lehčí prvky ze rychlého zachytávání neutronů (r-procesu) odchylují od hlavního rozdělení. Studie odkazuje na tři práce z let 1999 až 2020, podle nichž pochází z r-procesu skoro 80 % stříbra ve sluneční soustavě.

Kde přesně slabý r-proces probíhá, žádný z dostupných zdrojů neupřesňuje; tisková zpráva mluví obecně o vzniku uvnitř hvězd a při hvězdných výbuchech. Právě proto je přesná sluneční hodnota k něčemu – slouží jako měřítko, ke kterému se poměřují hvězdy jiného stáří a složení.

Co bude dál

Tým chce tentýž postup použít na další hvězdy. „Studiem světla hvězd různých typů a stáří doufáme, že pochopíme, kde se ve vesmíru stříbro tvoří a jak se v průběhu času rozšířilo Mléčnou dráhou,“ říká Caliskan (přeloženo).

Práci financovaly Švédská výzkumná rada, Královská švédská akademie věd a indická Anusandhan National Research Foundation. Rukopis redakce přijala 29. dubna 2026, vyšel 17. července.

Zdroje: odborný článek v Astronomy & Astrophysics (DOI 10.1051/0004-6361/202659578), tisková zpráva Uppsalské univerzity a její znění na EurekAlertu. Souhrny přinesly servery Phys.org a ScienceDaily.