Hvězdy

V raných fázích byl vesmír chemicky velmi chudý a první hvězdy, které vznikaly, byly složeny téměř výhradně z vodíku a helia. Struktura a vnější vzhled těchto hvězd je předmětem výzkumů, protože právě tyto hvězdy zřejmě hrály klíčovou roli v reionizaci vesmíru nějakých 400 milionů let po Velkém třesku. Jak vypadala spektra těchto hvězd a jak je hledat v současném vesmíru – o tom podává zprávu článek týmu astrofyziků s výraznou českou účastí.

Astronomové využívající astrometrickou družici s názvem Gaia, kterou provozuje Evropská kosmická agentura ESA, objevili první přímé důkazy, že hvězdy typu bílého trpaslíka vytvářejí krystalické jádro z kovového kyslíku a uhlíku. Tento proces krystalizace byl předpovězen již před více než 50 lety, avšak až do uskutečněných pozorování pomocí observatoře Gaia vědci nebyli schopni provést dostatečná pozorování bílých trpaslíků s takovou přesností, aby objevili charakteristiky odhalující tento proces.

Gama záblesky jsou jedním z nejenergetičtějších jevů ve vesmíru. Objeveny byly na konci šedesátých let vojenskými družicemi a v prvních letech jejich pozorování bylo k dispozici více hypotéz vysvětlujících jejich existenci než pozorovaných exemplářů. Petra Suková z ASU společně s kolegy z Polska prezentovala studii spojující v jednom modelu původce dlouhých záblesků gama a vlastnosti černých děr nedávno pozorovaných novým oknem astrofyziky – gravitačními vlnami.

Astronomové detekovali silné rentgenové vzplanutí u hvězdy v Malém Magellanově oblaku, což je blízká trpasličí galaxie vzdálená od Země téměř 200 000 světelných roků. Kombinace rentgenového záření a viditelného světla vědcům napověděla, že zdrojem tohoto záření je hvězda typu bílého trpaslíka, která může být nejrychleji přibývajícím „na váze“ dosud pozorovanou hvězdou typu bílého trpaslíka.

32 přednášek, na 90 účastníků z 9 zemí. Už to jasně ukazuje, že o letošní jubilejní 50. konferenci, která se konala od 30. 11. do 2. 12., byl velký zájem. Pestrá přehlídka zajímavých a nezvykle se chovajících objektů noční oblohy prezentovaná přednášejícími ukázala, že amatéři i profesionálové se nemusejí bát, že by neměli co pozorovat. Také ukázala, že čeští astronomové se ve světové konkurenci neztrácejí.

Během testování nového subsystému ZIMPOL pro přístroj SPHERE, který je určen ke hledání extrasolárních planet pomocí dalekohledu ESO/VLT, se astronomům podařilo pořídit působivý detailní záběr dokumentující bouřlivý partnerský vztah symbiotické dvojhvězdy R Aquarii.

Horké hvězdy spektrálního typu B jsou trvalým zájmem výzkumu pracovníků Stelárního oddělení ASU. Některé z těchto hvězd jsou obklopeny rozsáhlými obálkami plynu a prachu, které mají pravděpodobně formu disku. Vznik těchto obálek není ani zdaleka vyjasněn. Grigoris Maravelias a Michaela Kraus z ASU vedli studii zabývající se hned osmi takovými hvězdami s cílem hledat mezi nimi podobnosti.

Tento působivý záběr nově objevené hmotné trojhvězdy pořídil dalekohled ESO/VLT vybavený přístrojem VISIR. Díky svému vzhledu dostala soustava přezdívku Apep, která odkazuje na staroegyptského boha Apofise majícího podobu obrovského hada. Mohlo by se jednat o první nalezený systém, který v budoucnu zakončí svoji existenci explozí supernovy doprovázenou zábleskem záření gama.

Astronomové ze Slunečního oddělení ASU studovali, jak se mění teplotní struktura sluneční fotosféry v průběhu silné sluneční erupce. Ve své studii ukazují, že erupce prudce ohřívá vrchní části fotosféry, kde horké plazma září i ve viditelné oblasti spektra. Práce však ukazuje, že k rozumnému vysvětlení spektropolarimetrických pozorování je třeba vzít v úvahu i příspěvek z vyšší vrstvy, z chromosféry. Potvrzuje se tak, že původ tzv. bílých erupcí může být složitější, než se donedávna zdálo.

Během několika málo dní v září 2017 poskytlo samo Slunce astronomům několik zcela výjimečných příležitostí k odhalení svých tajemství. Po mnoha týdnech půstu se totiž v tomto měsíci zažehly vůbec ty nejsilnější erupce celého jedenáctiletého cyklu, což bylo o to překvapivější, že se cyklus velmi chýlil ke svému závěru. Erupce z 10. září pak byla současně výjimečná v tom, že k ní došlo na okraji slunečního disku. I přesto byla zachycena mnoha přístroji na Zemi i v kosmu a právě její pozice umožnila lépe studovat některé vlastnosti eruptivních struktur.

Skupina astronomů využila poslední data získaná evropskou astrometrickou observatoří Gaia k pohledu na hvězdy pohybující se vysokými rychlostmi, které byly doslova „vykopnuty“ z naší Galaxie. Vědci byli překvapeni objevem hvězd, které místo toho téměř „sprintovaly“ směrem k Mléčné dráze – zřejmě unikly z jiných galaxií.

V srpnu 2017 zaznamenaly detektory gravitačních vln LIGO úkaz, který, jak se předpokládalo, byl splynutím dvou neutronových hvězd. Jev GW170817, tzv. kilonova, se stal prvním astronomickým objektem, pozorovaným zároveň v oboru gravitačních vln a elektromagnetického záření. Podle studie uveřejněné v září 2018 vedla kombinovaná rádiová pozorování využívající teleskopy Very Long Baseline Array (NSF), Karl G. Jansky Very Large Array a Robert C. Byrd Green Bank Telescope k odhalení výtrysku částic o vysoké rychlosti, které unikaly do mezihvězdného prostoru po splynutí dvou neutronových hvězd v galaxii NGC 4993, což je čočková galaxie nacházející se ve vzdálenosti zhruba 130 miliónů světelných roků.

V práci postavené na podrobných spektroskopických měření z dalekohledu Gemini studovali stelární odborníci pětici velmi hmotných hvězd v galaxii M33 a jejich vývojový stav. Pokročilé vývojové fáze velmi hmotných hvězd jsou spojeny s epizodami ztráty hmoty prostřednictvím nestabilit. Klíčem ke správnému určení vývojového stádia je správný popis složení a geometrie vyvržené okolohvězdné hmoty společně se spolehlivým určením hvězdných parametrů.

Výbuch novy je jednou z velmi výrazných událostí, které ovlivňují život některých hvězd. Nejde však o jev katastrofický, nova je povrchovou explozí. Vojtěch Šimon z ASU v archivních datech studoval vývoj hvězdy X Serpentis, která vybuchla jako nova v roce 1903, a popsal její jasové změny v kontextu dvojhvězdného vývoje.

Od 10. května letošního roku probíhá na Hvězdárně barona Artura Krause v Pardubicích monitoring sluneční chromosféry. Primárním cílem je rozlišit protuberance a další jevy pozorovatelné v této sféře. Na rozdíl od fotosféry, vodíkový filtr teleskopu, který hvězdárna využívá, umožňuje rozlišit některé dynamické procesy, například výron horkého výronu plazmatu (CME). Taková sluneční aktivita není běžným slunečním filtrem pozorovatelná. I přes poměrně malé rozlišení fotografií jsou evidentní vlivy silného magnetického pole v aktivních oblastech (kde jsou pro změnu ve fotosféře viditelné zpravidla pouze tmavé skvrny).

Slunce je jedním z nejintenzivnějších zdrojů rádiového záření na obloze. Původci tohoto záření na dlouhých vlnových délkách jsou zejména netepelné procesy probíhající ve slunečních erupcích. Sluneční fyzikové z ASU studovali velmi neobvyklý typ rádiového záření, zaznamenaný anténami v Ondřejově, a spojili jeho původ s oblakem padajícím ve sluneční atmosféře od koróny až do chromosféry.

Jubilejní 50. ročník Konference o výzkumu proměnných hvězd se uskuteční od pátku 30. listopadu do neděle 2. prosince 2018 na Přírodovědecké fakultě Masarykovy univerzity v Brně. Konference je nejvýznamnější proměnářské setkání tradičně pořádané Sekcí proměnných hvězd a exoplanet ČAS, v letošním roce spolupořádaná Ústavem teoretické fyziky a astrofyziky přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity v Brně.

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.

Planetární mlhoviny – impozantní zářící prstence mezihvězdného plynu a prachu – vyznačují konec aktivního života 90 % všech hvězd. Dlouhá léta si však astronomové nebyli zcela jisti, jestli bude i Slunce čekat stejný osud. Nyní profesor Albert Zijlstra z University of Manchester se svými spolupracovníky tvrdí, že Slunce v závěru svého života vytvoří jen slabou planetární mlhovinu. Článek byl publikován 7. května 2018 v časopise Nature Astronomy.

Díky astronomicky nečekané náhodě došlo na obloze nad planetáriem a návštěvnickým centrem Supernova, necelý týden po její inauguraci, k výbuchu hvězdy zvané nova. Obrázek trpasličí novy V392 Persei byl pořízen fotovyslancem ESO Petrem Horálkem druhého května 2018. Ukazuje širokoúhlý pohled na večerní oblohu nad ESO Supernovou směrem k západoseverozápadu.