Úvodní strana  >  Články  >  Hvězdy  >  Disky okolo "neúspěšných hvězd"

Disky okolo "neúspěšných hvězd"

Skupina evropských astronomů pozorovala osm hnědých trpaslíků - malých a slabých objektů, známých také jako "neúspěšné hvězdy"pomocí 3.6m teleskopu na La Silla. Od dvou z nich pozorovali - poprvé pomocí teleskopu na Zemi - střední infračervené záření.Zatímco mladší hnědí trpaslíci (staří okolo dvou milionů let) bývají obklopeni prachovým diskem, žádný horký prach se nenachází okolo starších objektů.

Nová pozorování podporují teorii formování hnědých trpaslíků velmi podobnou vzniku "normálních" hvězd. Vznikají stejným způsobem jako normální hvězdy - kontrakcí mezihvězdného prachoplynového mračna. V průběhu pozdější části tohoto procesu je pohybující se materiál přeměněn na hvězdu a prachoplynový disk. Tento disk - ze kterého se mohou formovat planety - postupem času zmizí.

Hnědí trpaslíci jsou slabé a chladné objekty

Objekty známé jako hnědí trpaslíci jsou poměrně malé objekty - méně než 7% hmoty Slunce (případně 75 hmotností Jupitera). Jsou příliš malé, aby ve svém nitru dosáhly dostatečného tlaku a teploty k zahájení termonukleární reakce. Někteří astronomové považují hnědé trpaslíky za"chybějící článek" mezi planetami a hvězdami - nejsou ani jedno, ani druhé a přitom mají vlastnosti obou.

Nespalují vodík a helium jako běžné hvězdy, ale pokračují v emisi slabého světla díky pomalé kontrakci a chladnutí v průběhumilionů let. Svůj život končí neslavně jako bezvýznamné objekty.

Přestože byly hnědí trpaslící předpovědzení již v roce 1963, na jejich objev se čekalo až do roku 1995. Dlouhé čekání bylo převážně způsobeno jejich velmi slabým zářením - většina blízkých hnědých trpaslíků září tak málo, že jsou pozorovatelní pouze velkými teleskopy. Jako velmi chladné objekty emitují převážně infračervené záření.

Za použití vylepšené techniky je objevováné více a více těchto objektů. Nyní známe několik set hnědých trpaslíků. Mnoho z nichse nachází ve velmi známé mlhovině v Orionu.

Vznik hnědých trpaslíků

Astronomové jsou stále nejistí se způsobem vzniku hnědých trpaslíků. Mezi mnoha návrhy je způsob vzniku shodný s "normálními" hvězdami - kontrakcí mezihvězdné látky a také jiné způsoby založené na "katapultování hvězdného embrya". Tento scénář předpokládá, že velmi mladá hvězda, která stále nabaluje mezihvězdý materiál je "vykopnuta ze svého hnízda" jejími masivnějšími sousedy ve vícenásobných systémech.Tento dramatický proces zastaví další růst a hvězda skončí jako hnědý trpaslík.

Současná pozorování na ESO ukazují, že hnědí trpaslíci v mlhovině v Orionu se převážně formovaly jako hvězdy - kontrakcí v prachoplynovém mračnu. Vodítkem jsou pozorování je přebytek blízkého infračerveného záření z mnohých objektů. Tento přebytek je interpretován jako existence prachových mračen okolo hnědých trpaslíků. Pokud hnědí trpaslíci mají prachové disky stejně jako běžné hvězdy, pak se musí formovat stejným způsobem.

Infračervená pozorování hnědých trpaslíků

Nejnovější pozorování byla provedena v blízké infračervené oblasti (1.2-2.2 žm) na ESO 3.5m New Technology Telescope (NTT). Prachové disky okolo mladých hvězd (a pravděpodobně okolo hnědých trpaslíků) vyzařují převážně na delších vlnových délkách. Podrobnou studii těchto disků je tedy nejlepší dělat na zařízeních citlivých v těchto vlnových délkách. (10 - 1000 žm). Tento spektrální interval je jediný, ve kterém mohou být přímo detekovány emise vyzařované pevnými částečkami a tedy určit jejich složení.

První pozorování v těchto vlnových délkách proběhlo v roce 1995 na ESA Infrared Space Observatory (ISO). Bohužel, zařízení na ISO měla malou ostrost a byla rušena zářením z ostatních objektů v zobrazeném poli.

Astronomové dlouho čekali na pozorování ze zemského teleskopu ve středních infračervených délkách. Hnědí trpaslíci jsou velmi slabě zářící objekty a na velkých dalakohledech je málo zařízení pracujících v těchto vlnových délkách.

Pozorování pomocí TIMMI2

Na La-Silla (Chille) proběhlo první pozemské pozorování hnědých trpaslíků ve středním pásmu infračerveném pásmu pomocí Thermal Infrared Multimode Instrument (TIMMI2) na ESO 3.6 dalekohledu.

Dalekohled byl zam25en na osm hn2d7ch trpasl9k; a zaznamenal emise na třech různých vlnových délkách (5, 9.8 and 11.9 žm). Přestože jsme byli schopni určit pouze horní limity vyzařování od pěti objektů, tyto výsledky jsou velmi důležité při snaze porozumět vývoji hnědých trpaslíků, říká vedoucí týmu Daniel Apai.

Jeden z objektů, známý jako Cha HA 2 nacházející se v souhvězdí Chameleon byl dříve pozorován pomocí ISO. Snímky z HST naznačují, že jse o duální systém. Tento poměrně mladý hnědý trpaslík je členem velmi mladé oblasti formování hvězda Cha I - věk byl odhadnut na 2-4.5 milionu let.

img: model disku okolo hnedeho trpaslika Pozorování ISO naznačila existenci prachového disku okolo tohoto objektu - to bylo potvrzeno novým pozorováním pomocí TIMMI2.Navíc nová měření ukázala absenci silných emisí silikátů. To indikuje, že disk okolo Cha HA 2 je relativně hustý a plochý bez horké vnější slupky.

Další hnědý trpaslík pozorovaný TIMMI2 - LP 944-20 se nachází v souhvězdí Fornax (Kamna) ve vzsálenosti pouze 15 světelných let. Je mnohem starší než Cha HA 2 - pravděpodobně 500-650 milionů let. V tomto případě bylo stáří určeno pomocí síly spektrálních čar Lithia - čím je objekt starší, tím méně obsahuje Lithia. Pozorování ukazují, že záření přichází ze samotného hnědého trpaslíka - neobsahuje prachový disk.

Evolution of Brown Dwarfs

Daniel Apai vysvětluje: "Toto velmi dobře zapadá do současných představ o vývoji hnědých trpaslíků. Vznikají kontrakcí prachoplynového mračna. Alespoň někteří si v průběhu tohoto procesu udrží obklopující disk. Během času tento disk zmizí, lze ho tedy naláz pouze u mladých hnědých trpaslíků."

Zatím není jasné, zda se v těchto discích formují planety (jako se tvočí okolo ostatních hvězd), ale může se to dít. Pouze další pozorování citlivějšími přístroji mohou osvětlit tyto zajímavou otázku.

Další pozorování

Very Large Telescope (VLT) bude brzy vybaven VLT Mid Infrared Spectrometer/Imager (VISIR) - velmi citlivým zařízením pracujícím ve středním infračerveném pásmu.

V budoucnosti vznikne Atacama Large Millimeter Array (ALMA), který poskytne velkou příležitost k detailnímu studiu hnědých trpaslíků. S nepřekonatelnou citlivostí a velmi dobrou obrazovou ostrostí bude ALMA schopen zobrazit disk okolo nejbližších hnědých trpaslíků a možná objevit náznak formujících se planet.

http://www.eso.org




O autorovi

Karel Mokrý

Karel Mokrý

Narodil se v roce 1977 v Chrudimi. K astronomii ho přivedl návod na stavbu jednoduchého dalekohledu v časopise ABC, později se věnoval pozorování proměnných hvězd. Od roku 2001 se aktivně podílí na technické správě a tvorbě obsahu astro.cz. V letech 2001 - 2010 byl rovněž členem Výkonného výboru ČAS. V roce 2005 stál u zrodu prestižní české fotografické soutěže ČAM, v níž je rovněž až do současnosti porotcem.



26. vesmírný týden 2017

26. vesmírný týden 2017

Přehled událostí na obloze od 26. 6. do 2. 7. 2017. Měsíc je mezi novem a první čtvrtí. Večer je vidět Jupiter a Saturn, který je potom na obloze až do svítání. Ráno je nízko na východě jasná Venuše. Aktivita Slunce je nízká. Z komet doporučujeme C/2015 V2 (Johnson). Noční svítící oblaka jsou tu. Odstartoval český a slovenský cubesat. SpaceX zvládla jeden start s přistáním v pátek a druhý plánuje v neděli.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Příběh Orionu po 84 letech

Je mrazivá zimní noc roku 1933. Na zahradě rodinného domku na okraji Hradce Králové stojí za téměř úplné tmy u dalekohledu muž. Svou typickou „rádiovku“ vyměnil tentokrát za kulicha a dokončuje poslední otáčku kličkou. Pohon dalekohledu se zastaví, expozice končí. Muž točil kličkou bez ustání více

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Romance s nočními svítícími oblaky

Jaký to krásný výhled na NLC 24. června 2017. Obloha byla zprvu zatažená, ale při soumraku se pomalu oblačnost rozpadala. A jak soumrak postupoval, běžná oblačnost chytla slabý načervenalý nádech, zatímco vysoko nad nimi se do stříbřitě-modra již barvily NLC. To vše se líbezně odráželo o klidnou hladinu Sečské přehrady. Canon 6D, Takumar 50 mm, f2.0, ISO 320, 5×10 s - panorama ze stativu.

Další informace »