Úvodní strana  >  Články  >  Hvězdy  >  Výzkumy v ASU AV ČR (54): Supererupce na hvězdě DG CVn

Výzkumy v ASU AV ČR (54): Supererupce na hvězdě DG CVn

Představa malíře o probíhající supererupci na DG CVn.
Autor: NASA

Nejbouřlivějším projevem aktivity Slunce jsou sluneční erupce, související s překotnou přestavbou magnetických polí. Není žádným tajemstvím, že projevy erupcí podobných těm slunečním jsou již desítky let registrovány i u jiných hvězd. Mnohé z těchto erupcí však svojí mohutností ty sluneční o mnoho řádů předčí. To je i případ jevů v dvojhvězdném systému DG CVn. V roce 2014 došlo v tomto systému k tzv. supererupci, jež byla zachycena rentgenovým dalekohledem na družici Swift i celou sítí pozemních optických přístrojů. To umožnilo velmi detailní analýzu a interpretaci pozorovaného chování, na níž se podíleli i pracovníci ASU: Vojtěch Šimon, Martin Jelínek a René Hudec.

Jestliže nejsilnější sluneční erupce přístrojové éry z 5. listopadu 2003 byla klasifikována jako X45 (klasifikace podle rentgenového toku v pásu 0,1-0,8 nm v tomto případě říká, že tok rentgenového záření v tomto oboru činil 4,5×10-3 W/m2), zmíněné erupci na DG CVn bychom museli přiřadit třídu X100 000. Taková erupce na Slunci by zcela sterilizovala celou Sluneční soustavu a měla i zásadní vliv na charakter planetárních atmosfér.

DG CVn je naštěstí od Slunce dostatečně daleko (leží ve vzdálenosti 18 parseků). Jedná se o dvojhvězdu složenou ze dvou červených trpaslíků spektrálního typu M4. Hvězda má jasnost 12,2 magnitud, což ji činí objektem viditelným dalekohledem s průměrem alespoň 12 cm. V průběhu erupce ze dne 23. 4. 2014 však vizuální jasnost této hvězdy vzrostla až k 7 magnitudám, tedy stala se objektem pozorovatelným triedrem. I toto zjasnění podtrhuje mohutnost proběhlé erupce.

Jedna ze složek této dvojhvězdy je chromosféricky aktivní, na což odborníci usuzují z přítomnosti emisních čar proměnných v čase, jejichž původ se očekává právě v chromosféře. Složka s emisí rotuje obvodovou rychlostí přes 55 km/s (pro srovnání, obvodová rychlost rotace Slunce na rovníku je 2 km/s, Země pak 0,46 km/s). Vzájemná vzdálenost složek systému činí 3,6 astronomické jednotky. Vzhledem k tomu, že se jedná o trpasličí hvězdy (s odhadovaným poloměrem třetinovým ve srovnání se Sluncem), jsou od sebe hvězdy 2500krát dále, než jsou jejich poloměry, a téměř jistě se magneticky neovlivňují. Nejde tedy o případ jiného typu stelární aktivity (hvězd RS CVn), tedy dvojice magneticky aktivních hvězd s prolínajícími se magnetosférami.  Systém DG CVn jinak zůstává tak trochu záhadou. Není zřejmé, která přesně ze složek je magneticky aktivní, ani není zcela jasné vývojové stádium hvězd. I rychlá rotace aktivní složky (hvězda je jednou ze tří známých rychle rotujících červených trpaslíků ve slunečním okolí) si zasluhuje patřičné vysvětlení.

Záblesk v dubnu 2014 byl sledován řadou přístrojů. Jednak rentgenovými detektory družice Swift, a pak celou plejádou pozemních přístrojů pozorujících v optické oblasti (mezi nimi i automatické optické dalekohledy, na jejichž vývoji se podíleli odborníci z ASU), s jejichž pomocí byla pořizována fotometrie i spektroskopie. Shodou okolností se objekt dostal do hledáčku přehledového přístroje s velkým zorným polem a rychlým časovým rozlišením. Především díky tomuto přístroji je k dispozici optická světelná křivka i z fáze před erupcí. Z ní je například patrné, že optický protějšek záblesku trval jen asi 60 s a nastal dříve, než se objevilo rentgenové záření. Krátce po první erupci se zažehla i další, slabší, a v průběhu následujících několika dní pak erupční aktivita hvězdy pomalu doznívala. Hvězdě trvalo 20 dní, než se dostala do klidového stavu.

Autoři interpretují tento časový posun variantou tzv. Neupertova efektu, dobře známého pozorovatelům slunečních erupcí. Podstatou tohoto jevu je bombardování spodních vrstev chromosféry vysokoenergetickými elektrony šířícími se dolů podél siločar magnetických polí. Bombardování vede k ohřevu těchto vrstev, pozorovanému v optické oblasti záření, a současně k emisi tvrdého rentgenového záření, vyzařovaného prudce zbržděnými elektrony. Přehřáté plazma se ovšem vypařuje, stoupá vzhůru a termálně vyzařuje v oblasti měkkého rentgenového záření. Tvrdé rentgenové záření nebo záření optické pak předchází měkké rentgenové záření. V případě DG CVn však byl neočekávaně zaznamenán opačný posun mezi optickou a tvrdou rentgenovou emisí, což autoři vysvětlují buď přehřátím vypařeného chromosférického materiálu na teploty vedoucí k emisi tvrdého rentgenového záření, nebo přítomností částic s netermálním energetickým rozdělením ve vypařené chromosférické látce.

V chromosférických spektrálních čarách byly změřeny velké rychlosti až 500 km/s. Takové hodnoty jistě nesouvisejí s rotací hvězdy, ale jsou spíše známkou rozsáhlé chromosférické aktivity. Rychlé pohyby byly zaznamenány v obou směrech a souvisejí nejspíš s padajícími chromosférickými kondenzacemi i s materiálem, jenž je vysokými rychlostmi vyvržen do koróny. Obojí se pozoruje i ve slunečních erupcích, samozřejmě s menšími rychlostmi. Zatímco však ve slunečních erupcích teplota přehřátého materiálu obvykle nepřesahuje 10 milionů stupňů, některé práce odhadují teplotu ve zmíněné erupci na DG CVn až na 200 milionů stupňů.

Vývojový model, vypočtený autory, neodpovídá stáří hvězdy 30 milionů let, což je v literatuře nejčastěji uváděná hodnota. Autoři omezují věk hvězdy na alespoň 150 milionů let.

DG CVn je tedy velmi zajímavým systémem, jehož sledováním se dozvídáme nejen o této zajímavé soustavě, ale potažmo i o fyzice erupcí na našem Slunci, neboť se oprávněně předpokládá, že všechny tyto jevy jsou spojeny stejným fyzikálním mechanismem. I proto si podobné hvězdy zaslouží další pozorování.

Reference:
Caballero-García, M. D., Šimon, V. a kol., Early optical follow-up of the nearby active star DG CVn during its 2014 superflare, Montly Notices of the Royal Astronomical Society 452, 4195—4202, arXiv:1507.03143

Kontakt:
RNDr. Vojtěch Šimon, Ph.D., vojtech.simon@asu.cas.cz



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



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.

Štítky: DG CVn, Sluneční supererupce, Dvojhvězda


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

Venuše

Další informace »