Úvodní strana  >  Články  >  Hvězdy  >  Výzkumy v ASU AV ČR (115): Původ viditelného záření ve hvězdných supererupcích

Výzkumy v ASU AV ČR (115): Původ viditelného záření ve hvězdných supererupcích

Záběr z družice Hinode zachycující vzhled vláken erupce z 13. prosince 2006, která byla erupcí pozorovatelnou i v bílém světle. Na tomto snímku pořízeném ve vápníkové čáře jsou kromě vláken erupce viditelné i tenké poerupční smyčky. Je možné, že na eruptivních hvězdách jsou podobné smyčky významným zdrojem záření ve viditelném oboru přispívajícím k celkovému záření registrovanému v průběhu erupce.
Autor: JAXA/NASA/Hinode

Od objevu hvězdných supererupcí detekovaných jako vedlejší produkt hledače exoplanet Kepler byly tyto extrémní jevy podobné slunečním erupcím studovány velmi detailně. Odvozené energie těchto erupcí jsou o několik řádů vyšší než energie mohutných erupcí na Slunci. Petr Heinzel z ASU a Kazunari Shibata z Japonska studovali možnost, že by k viditelnému záření detekovanému při supererupci mohly přispívat i celé erupční smyčky.

O hvězdných erupcích se vědělo již dávno, dokonce v dobách fotografických desek byla občas u některých typů hvězd detekována zjasnění o mnoho magnitud. Nový dech tato disciplína nabrala s vypuštěním satelitu NASA Kepler, hledače exoplanet, v jehož pozorovací síti uvízlo i mnoho eruptivních hvězd podobných Slunci. Astronomové začali používat termín „supererupce“, neboť odvozené energie těchto jevů výrazně převyšovaly energie erupcí slunečních nebo běžných erupcí hvězdných.

Energie erupcí jsou však počítány za mnoha zjednodušujících předpokladů vycházejících ze zkušenosti se slunečními erupcemi. Detailní pozorování však ukazují, že v případě slunečních erupcí jsou kromě vláken erupce zdrojem emise ve viditelné oblasti spektra také velké smyčky, které se bezprostředně po maximu erupce formují. Tyto smyčky jsou relativně tenké, avšak dlouhé a na Slunci vytvářejí rozsáhlé arkády. V případě Slunce jsou však nepodstatným zdrojem záření ve viditelném kontinuu (tj. emise, kterou u hvězd detekuje Kepler) a to především proto, že hustota látky v nich je relativně nízká.

Petr Heinzel z ASU spolu se svým japonským kolegou provedli analytické odhady stejné situace u jiných typů hvězd, s konkrétní vazbou na ty supereruptivní. A výpočty ukazují, že v případě těchto objektů, zejména pak eruptivních červených trpaslíků, je možná emise erupčních smyček ve viditelném kontinuu nezanedbatelná, protože jednak tyto smyčky zabírají celkově výrazně větší plochu než v případě Slunce a navíc může být jejich hustota mnohem vyšší než ve slunečním případě a tedy i specifická intenzita záření bude vyšší (roste s kvadrátem hustoty). Autoři se domnívají, že smyčky by zdrojem záření ve viditelné oblasti byly i ve vrcholové fázi erupce, kdy již eruptivní vlákna začínají slábnout.

Autoři navíc ukazují, že v případě červených trpaslíků, kde by hustota elektronů mohla dosáhnout až na hodnoty 1013 cm-3 nebo i více, by k udržení stabilních smyček bylo zapotřebí koronální magnetické pole o intenzitě asi 1000 G, což je alespoň třikrát více než odhadovaná hodnota magnetického pole ve smyčkách slunečních erupcí. Na stranu druhou, trpaslíci s obrovskými skvrnami mají podmínky pro to, aby koronální pole těchto intenzit v jejich okolí byla možná. V takovém případě by celková intenzita záření erupčních smyček v bílém světle mohla snadno překročit intenzitu záření vláken samotné erupce.

Tato hypotéza se zdá být konzistentní s pozorováními Kepleru, každopádně však vyžaduje další prověření a spektra v budoucnu pořízená právě během supererupce by mohla dát odpověď na otázku, do jaké míry reprezentuje realitu. Pokud je totiž tato hypotéza správná, může mít i značné důsledky na stanovení celkové energetické bilance supererupcí, což je klíčové pro odhad vlivu těchto extrémních jevů na případné okolní planety a na jejich atmosféry.

REFERENCE

Heinzel, P. & Shibata, K., Can flare loops contribute to the white-light emission of stellar superflares? The Astrophysical Journal, v tisku, preprint ArXiv:1804.09656

KONTAKT

prof. RNDr. Petr Heinzel, DrSc.
Sluneční oddělení Astronomického ústavu AV ČR
Email: petr.heinzel@asu.cas.cz

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] Sluneční oddělení ASU AV ČR

Převzato: Astronomický ústav AV ČR, v.v.i.



O autorovi

Michal Švanda

Michal Švanda

Doc. Mgr. Michal Švanda, Ph. D., (*1980) pochází z městečka Ždírec nad Doubravou na Českomoravské vrchovině, avšak od studií přesídlil do Prahy a jejího okolí. Vystudoval astronomii a astrofyziku na MFF UK, kde poté dokončil též doktorské studium ve stejném oboru. Zabývá se sluneční fyzikou, zejména dynamickým děním ve sluneční atmosféře, podpovrchových vrstvách a helioseismologií a aktivitou jiných hvězd. Pracuje v Astronomickém ústavu Akademie věd ČR v Ondřejově a v Astronomickém ústavu Matematicko-fyzikální fakulty Univerzity Karlovy v Praze, kde se v roce 2016 habilitoval. V letech 2009-2011 působil v Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung v Katlenburg-Lindau v Německu. Astronomií, zprvu pozorovatelskou, posléze spíše „barovou“, za zabývá od svých deseti let. Před začátkem pracovní kariéry působil v organizačním týmu Letní astronomické expedice na hvězdárně v Úpici, z toho dva roky na pozici hlavního vedoucího. Kromě astronomie se zajímá o letadla, zejména ta s více než jedním motorem a řadou okýnek na každé straně. Více o autorovi na jeho webových stránkách svanda.astronomie.cz.

Štítky: Bílé erupce, Erupce, Astronomický ústav AV ČR


29. vesmírný týden 2018

29. vesmírný týden 2018

Přehled událostí na obloze od 16. 7. do 22. 7. 2018. Měsíc bude v první čtvrti. Večer nám obloha nabízí postupně Venuši, Jupiter, Saturn a Mars. Ráno je vidět také Neptun a Uran. K vidění je také dvojice trochu jasnějších komet. Rušno bylo u ISS, kde se vystřídal Cygnus s Progressem. Čína je rekordmanem v počtu letošních startů. Z Floridy má startovat Falcon 9. Před 45 lety odstartovala k Marsu sovětská sonda Mars 4.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

NGC4725

Titul Česká astrofotografie měsíce za červen 2018 obdržel snímek „NGC 4725“, jehož autorem je Dušan Šulc   NGC 4725. Popravdě, co takový název komu z nezasvěcených řekne … Asi mnoho ne. Ovšem astronomové, zejména ti noční, si po vyslovení tohoto názvu začnou libovat. A možná

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Noc v Horách

Tahle fotka vznikala dost zajímavě. Nemohl jsem najít žádnou kompozici, a nebylo moc času kvůli měsící co vycházel relativně brzo. Nakonec mě napadlo tohle panorama. Začal jsem oblohou, (6 snímků na Star Adventurer montáži asi 3 metry pod vrcholem který blokoval poryvy větru). Po nafocení oblohy jsem vylezl na nejvyšší bod, sundal montáž, nasadil kulovou hlavu a začal hledat správně popředí. Našel jsem toto - viz. fotka - a začal snímat. Bohužel jsem úplně zapomněl na měsíc, a ten vylezl nad skalní útvary kus ode mě krásně akorát na předposlední fotku popředí (7 fotek) Nezbývalo nic jiného než začít znova s měsíčním světlem. Když se na to dívám s časovým odstupem, ani mi to měsíční světlo tak nevadí - alespoň se zvýraznila skála uprostřed fotky, na které se marně se svou čelovkou a bundou černou jak noc snažím vyniknout. Při focení popředí byla již mléčná dráha posunutá asi o vzdálenost osvětlené části prostředního kamene, nicméně oblohu jsem se spodkem srovnal podle siluet hor na panorama s montáží. Výšlap to byl docela těžký, i pár divokých prasat s krávami jsem potkal, takže jsem opravdu rád že něco vyšlo. Původně jsem myslel že tu i přespím, nicméně byla taková zima, že jsem se po hodině snahy usnout rozhodl vstát a jít zpátky dolů. (ne, neměl jsem spacák :) ).

Další informace »