Úvodní strana  >  Články  >  Hvězdy  >  Výzkumy v AsÚ AV ČR (27): Odhalovaná tajemství hvězdy se závojem

Výzkumy v AsÚ AV ČR (27): Odhalovaná tajemství hvězdy se závojem

Vzhled hvězdy MWC 137 a její mlhoviny v červené oblasti spektra z Digitalizované přehlídky oblohy (DSS2) Autor: Evropská jižní observatoř
Vzhled hvězdy MWC 137 a její mlhoviny v červené oblasti spektra z Digitalizované přehlídky oblohy (DSS2)
Autor: Evropská jižní observatoř
Není mnoho typů hvězd, jež jsou obestřeny takovým množstvím tajemství jako B[e] hvězdy, tedy hvězdy spektrálního typu B s emisní obálkou. Nejenže ještě ani zdaleka není vysvětlen původ této obálky, ale u mnohých z B[e] hvězd mají astronomové velké problémy i jen rozumně omezit hodnoty fundamentálních parametrů, mezi ty obtížně stanovitelné patří zejména vzdálenost a věk. Hvězda s označením MWC 137 se stala cílem jedné podrobné spektroskopické studie, na níž se podílely i astronomky ze Stelárního oddělení AsÚ.

MWC 137 (známá také jako V1380 Ori) je hvězdou nacházející se v souhvězdí Orionu je kousek od galaktického rovníku. Jde o hvězdu obklopenou mlhovinou viditelnou v optickém oboru, jejíž záření obsahuje silné Balmerovské čáry vodíku, ale také čáry jiných prvků, mezi nimi i zakázané čáry kyslíku, dusíku nebo síry. Je zajímavé, že vývojový stav této hvězdy je naprostou neznámou a to i přesto, že je k dispozici velké množství bohatého pozorovacího materiálu v nejrůznějších oblastech spektra. Astronomové tento objekt mají za cokoli mezi velmi mladou hvězdou před hlavní posloupností obklopenou zbytkem protohvězdné mlhoviny až po hvězdu ve fázi planetární mlhoviny, tedy po odhození vnějších obálek při tepelných pulsech. Objevila se dokonce v katalogu planetárních mlhovin sestaveném českými astronomy Perkem a Kohoutkem. A tak zatímco se většina astronomů shodne, že jde o hvězdu spektrální třídy pozdní O nebo ranné B, určení luminositní třídy je nejisté.

S tím souvisí i další velká neznámá, a tou je vzdálenost hvězdy, jejíž určení komplikuje především neznámá míra okolohvězdné extinkce. Různé pokusy v minulosti, využívající zejména záření pocházejí z mlhavé obálky, vedly k velkému rozptylu měřených vzdáleností – od 870 pc až 12,6 kpc.

Cestou k odhalení tajemství hvězdy MWC 137 je zevrubná analýza záření pocházejícího z okolohvězdného materiálu a jeho porovnání s předpověďmi vývojových modelů hvězd. Pro to se zdá vhodnou zejména analýza molekulárních čar oxidu uhelnatého se dvěma izotopy uhlíku 12C a 13C. Čáry této molekuly se formují na vnitřním okraji molekulárního disku, což z nich činí ideálním indikátorem pro určení jak vlastností disku (teploty, hustoty), tak jeho kinematických vlastností. Navíc, chemické složení molekulárního materiálu kolem hvězdy poskytuje důležité informace o vývojovém stádiu samotné hvězdy.

Takto postupoval rozsáhlý mezinárodní tým, v němž na předních pozicích figurovaly astronomky Michaela Kraus a Mary Oksala z AsÚ. První autorkou práce je Maria Muratore, Ph.D. studentka Michaely Kraus. Tým pořídil v letech 2011 a 2014 spektra s vysokým rozlišením s pomocí spektrografu GNIRS napájeném osmimetrovým dalekohledem Gemini Sever. Všechna pořízená spektra byla zpracována standardními metodami a připravena k analýze. Parametry okolohvězdného materiálu (teplota a hustota disku) byly stanoveny porovnáním měřených spekter se spektry syntetickými, vypočtenými programem M. Kraus. Materiál má tedy teplotu 1900±100 K, z čehož vyplývá, že emitující oblast nemá tvar disku dosahujícího až k fotosféře hvězdy, ale spíše odděleného disku, a sloupcovou hustotu (3±1)×10^-21 cm^-2. Podobně se podařilo stanovit poměr zastoupení obou izotopů uhlíku a to na hodnotu 12C/13C = 25±2. Takové izotopické složení vylučuje, aby se jednalo o objekt ve stádiu před hlavní posloupností.

Spektra pořízená s rozestupem tří let jsou prakticky identická až na sílu emisních čar Pfundovy série vodíku. Tento nárůst by mohl být v souladu s malým nárůstem intenzity hvězdného větru během těchto tří let. Na druhou stranu se tvar a intenzita emisních čar oxidu uhelnatého nezměnila, což poukazuje na jakousi stabilitu molekulového disku, jež je obvykle spojována s rovnovážnou („keplerovskou“) rotací disku.

Výzkumný tým poctivě vyhodnotil všechny možnosti vývojového stádia hvězdy MWC 137: mohla by být planetární mlhovinou (s odpovídající vzdáleností 1 kpc), hvězdnou na hlavní posloupnosti (tomu by odpovídala vzdálenost 1,3 kpc), nebo nadobrem v ranné fázi (vzdálenost takového objektu by musela být alespoň 6 kpc). Žádný z těchto scénářů není vyloučený, ovšem porovnáním s jinými hvězdami se zdá, že nejpravděpodobnějším je scénář nadobra. V tom případě by se MWC 137 právě nacházela v krátce trvajícím přerodu z nadobra B[e] do modrého nadobra s bipolární prstencovou mlhovinou.

Reference: Muratore, M. F., Krause, M. a kol, Evidence of the Evolved Nature of the B[e] Star MWC 137, Astronomical Journal 149 (2015) A13, ArXiv:1409.7550

Kontakt: Dr. Michaela Kraus, kraus@sunstel.asu.cas.cz

Převzato z webu Astronomického ústavu AV ČR.




Seriál

  1. Na čem se pracuje v Ondřejově (1): Objev prvních B[e] nadobrů v Galaxii v Andromedě
  2. Na čem se pracuje v Ondřejově (2): Meteority Příbram a Neuschwanstein nedoprovázejí malá tělesa
  3. Na čem se pracuje v Ondřejově (3): Cesta k seismologii slunečních protuberancí
  4. Na čem se pracuje v Ondřejově (4): Předpověď slupky v galaxii NGC3923: cesta k ověření alternativní teorie gravitace?
  5. Na čem se pracuje v Ondřejově (5): Zašpinění bílí trpaslíci s magnetickým polem
  6. Na čem se pracuje v Ondřejově (6): Proudění plazmatu kolem slunečních skvrn
  7. Výzkumy na AsÚ AV ČR (7): SPLAT - mocný nástroj pro zobrazení a jednoduchou analýzu spekter
  8. Výzkumy na AsÚ AV ČR (8): Druhotná tvorba hvězd ve vznikajících galaxiích a hmotných hvězdokupách
  9. Výzkumy na AsÚ AV ČR (9): Hvězda v prachové obálce v okolí černé veledíry
  10. Výzkumy na AsÚ AV ČR (10): Střižné proudění ve sluneční atmosféře jako generátor elektrického pole
  11. Výzkumy na AsÚ AV ČR (11): Komplikovaná rotace planetky Apophis ovlivňuje její let Sluneční soustavou
  12. Výzkumy na AsÚ AV ČR (12): Protony slunečního větru ve vzdálenosti jedné astronomické jednotky od Slunce
  13. Výzkumy na AsÚ AV ČR (13): Chladný plyn v mezigalaktickém prostoru vytržen z galaxie ESO 137-001
  14. Výzkumy v AsÚ AV ČR (14): Bílá erupce pozorovaná spektrografem IRIS
  15. Výzkumy v AsÚ AV ČR (15): Be hvězda v těsné dvojhvězdě s horkým podtrpaslíkem
  16. Výzkumy v AsÚ AV ČR (16): Vliv rotačního směšování a metalicity na ztrátu hmoty hvězdným větrem
  17. Výzkumy v AsÚ AV ČR (17): Osiřelé penumbry jako testovací materiál pro teorii slunečních skvrn
  18. Výzkumy v AsÚ AV ČR (18): Detailní modely gravitačního pole Země
  19. Výzkumy v AsÚ AV ČR (19): Nejpřesněji určené parametry binární planetky
  20. Výzkumy v AsÚ AV ČR (20): Jasná Perseida s neobvykle vysokou počáteční výškou
  21. Výzkumy v AsÚ AV ČR (21): Prostorové mapování galaktického centra pomocí rentgenové polarimetrie
  22. Výzkumy v AsÚ AV ČR (22): Vliv atmosféry a oceánů na polohu rotační osy Země
  23. Výzkumy v AsÚ AV ČR (23): Analytický model Birkelandových proudů
  24. Výzkumy v AsÚ AV ČR (24): Ověřování zákrytového modelu proměnných aktivních galaktických jader
  25. Výzkumy v AsÚ AV ČR (25): Urychlování elektronových svazků ve slunečních erupcích
  26. Výzkumy v AsÚ AV ČR (26): Jak rotují kometární meteoroidy?
  27. Výzkumy v AsÚ AV ČR (27): Odhalovaná tajemství hvězdy se závojem
  28. Výzkumy v AsÚ AV ČR (28): Hvězdný vítr v dvojhvězdě s kompaktní složkou
  29. Výzkumy v AsÚ AV ČR (29): Rozšiřování magnetických trubic nad slunečními aktivními oblastmi
  30. Výzkumy v AsÚ AV ČR (30): Jak souvisejí astrosféry a astroohony s urychlováním částic kosmického záření?
  31. Výzkumy v AsÚ AV ČR (31): Dlouhodobé změny aktivity kataklyzmické proměnné V1223 Sgr
  32. Výzkumy v AsÚ AV ČR (32): Upřesnění základních parametrů planetky Apophis
  33. Výzkumy v AsÚ AV ČR (33): Možnosti měření magnetických polí ve sluneční chromosféře, přechodové oblasti a koróně
  34. Výzkumy v AsÚ AV ČR (34): Oblak G2 přežil průlet kolem centra Galaxie a je zřejmě mladou hvězdou
  35. Výzkumy v AsÚ AV ČR (35): Mateřské těleso meteoritu Čeljabinsk opět neznámé
  36. Výzkumy v AsÚ AV ČR (36): Nové dvojhvězdy s horkou podtrpasličí hvězdou a vlastnosti této populace hvězd
  37. Výzkumy v AsÚ AV ČR (37): Rekonstrukce vzhledu aktivního galaktického jádra
  38. Výzkumy v AsÚ AV ČR (38): Simulace chování astrofyzikálního plazmatu v extrémních podmínkách
  39. Výzkumy v AsÚ AV ČR (39): Drakonidy 2011 z letadla
  40. Výzkumy v AsÚ AV ČR (40): Kapitoly v učebnici Asteroids IV i od pracovníků AsÚ
  41. Výzkumy v AsÚ AV ČR (41): Balíček programů pro analýzu nemaxwellovských rozdělovacích funkcí částic ve sluneční atmosféře
  42. Výzkumy v AsÚ AV ČR (42): Tajemná povaha rentgenového zdroje Her X-1
  43. Výzkumy v ASU AV ČR (43): Vznik penumbry sluneční skvrny v přímém přenosu
  44. Výzkumy v ASU AV ČR (44): Rekurentní novy v galaxii M 31
  45. Výzkumy v ASU AV ČR (45): Možná naleziště ropy v Perském zálivu z gravitačních modelů
  46. Výzkumy v ASU AV ČR (46): Mohou být hvězdné pulsace zdrojem proměnnosti hvězdného větru?
  47. Výzkumy v ASU AV ČR (47): O původu meteorického roje Kvadrantid
  48. Výzkumy v ASU AV ČR (48): ALMA bude pozorovat i Slunce
  49. Výzkumy v ASU AV ČR (49): Vliv rentgenového záření na charakter hvězdných větrů v dvojhvězdách s hmotnou komponentou
  50. Výzkumy v ASU AV ČR (50): Turbulence plazmatu a kinetické nestability v expandujícím slunečním větru
  51. Výzkumy v ASU AV ČR (51): Vzhled rázové vlny hvězdy při průletu kolem centra Galaxie
  52. Výzkumy v ASU AV ČR (52): Mění srážky tvar planetek?
  53. Výzkumy v ASU AV ČR (53): Udržely póry sluneční cyklus v době Maunderova minima?
  54. Výzkumy v ASU AV ČR (54): Supererupce na hvězdě DG CVn
  55. Výzkumy v ASU AV ČR (55): Souvislost oblaků CO s obálkami HI v Mléčné dráze
  56. Výzkumy v ASU AV ČR (56): Nárůst kontinua ve slunečních erupcích – nové možnosti jejich předpovědí?
  57. Výzkumy v ASU AV ČR (57): Katalog videí dokumentujících pád bolidu Čeljabinsk
  58. Výzkumy v ASU AV ČR (58): Tisícileté cykly střední výšky světového oceánu
  59. Výzkumy v ASU AV ČR (59): Model expanze oblaků ve slunečním větru
  60. Výzkumy v ASU AV ČR (60): Detekce dopadů zemských miniměsíců
  61. Výzkumy v ASU AV ČR (61): Lze ze spektra aktivního galaktického jádra usoudit na povahu jeho zdroje?
  62. Výzkumy v ASU AV ČR (62): Lze pozorovat ohřev koróny nanoerupcemi?
  63. Výzkumy v ASU AV ČR (63): Neobvyklá rotace trpasličí galaxie je důsledkem nedávné srážky
  64. Výzkumy v ASU AV ČR (64): Přímé pozorování klouzavé rekonexe dalekohledem GREGOR
  65. Výzkumy v ASU AV ČR (65): Složky těsné vizuální dvojhvězdy 1 Del rozlišeny spektroskopicky
  66. Výzkumy v ASU AV ČR (66): Příčky v galaxiích jako důsledek vzájemného slapového působení
  67. Výzkumy v ASU AV ČR (67): Neobvyklé chemické složení zašpiněného bílého trpaslíka
  68. Výzkumy v ASU AV ČR (68): Hustota průmětů drah umělých družic Země na zemském povrchu a přesnost parametrů gravitačního pole Země
  69. Výzkumy v ASU AV ČR (69): Vlastnosti plazmatu ve slunečních protuberancích
  70. Výzkumy v ASU AV ČR (70): Útok létajících hadů - mohou vodíkové proudy fragmentovat na izolované oblaky vodíku?
  71. Výzkumy v ASU AV ČR (71): Vlastnosti satelitů planetek


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.



39. vesmírný týden 2016

39. vesmírný týden 2016

Přehled událostí na obloze od 26. 9. do 2. 10. 2016. Měsíc bude v novu. Venuše, Mars a Saturn najdeme večer stále jen nízko nad obzorem. Neptun a Uran můžeme pozorovat celou noc. Na ranní obloze můžeme před svítáním pozorovat kužel zvířetníkového světla do něhož před východem Slunce stoupá planeta Merkur a bude zde také srpek Měsíce.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Pradědovy Perseidy 2016

Píše se rok 258, 10. srpen. Na rošt nad horké uhlí je položen správce chrámové pokladny před několika dny popraveného papeže Sixta II a je opékán zaživa. Po chvíli volá: „Z jedné strany jsem již opečený, pokud mě chcete mít dobře udělaného, je čas mě otočit na druhou stranu.“ Toto utrpení podstoupil

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Mesic

Mesic

Další informace »