Úvodní strana  >  Články  >  Hvězdy  >  HST detekoval obří žhavé koule plynu vystřelované z hvězdy

HST detekoval obří žhavé koule plynu vystřelované z hvězdy

Jak binární systém vymršťuje koule žhavé plazmy
Autor: NASA, ESA, and A. Feild (STScI)

Velké ohnivé koule! Hubbleův kosmický dalekohled HST detekoval mimořádně horké koule (bloby) plynu, každá o hmotnosti dvojnásobku planety Mars, které jsou vyvrhovány z blízkosti umírající hvězdy. Plazmové koule se řítí tak rychle kosmickým prostorem, že by vzdálenost ze Země na Měsíc překonaly za pouhých 30 minut. Tyto hvězdné „střely z kanónu“ nepřetržitě tryskaly každých 8,5 roku po dobu uplynulých 400 roků, odhadují astronomové.

Popis k obrázku: Scénář vzniku výtrysků plazmy z hvězdy V Hydrae – jak binární systém V Hydrae vymršťuje koule žhavé plazmy do okolního kosmického prostoru: 1) Dvojice hvězd obíhá navzájem kolem sebe. Jedna hvězda se blíží ke konci svého života a zvětšuje svůj objem, stává se z ní rudý obr. 2) Oběžná dráha menší hvězdy ji přivádí do expandující atmosféry rudého obra. Jak tato hvězda proniká skrz atmosféru, vysává materiál z rudého obra, který se ukládá do disku kolem hvězdy. 3) Hromadění materiálu dosahuje vrcholu a nakonec dochází k vymrštění v podobě blobu (chuchvalce) horké plazmy podél rotační osy hvězdy. 4) Tento proces vyvrhování se opakuje každých 8,5 roku, což je doba, kdy menší hvězda prolétává rozpínající se obálkou rudého obra.

Tyto ohnivé koule představují pro astronomy záhadu, protože vyvrhovaný materiál nemůže být vystřelován pouze mateřskou hvězdou V Hydrae. Hvězda je nafouklým rudým obrem, který se nachází ve vzdálenosti 1 200 světelných roků od Země. Pravděpodobně již odvrhla do okolního prostoru přinejmenším polovinu své hmotnosti v průběhu předsmrtné agónie. Rudí obři jsou umírající hvězdy v závěrečném stadiu svého života, které vyčerpaly zásoby nukleárního paliva, díky kterému hvězdy září. Zvětšují svůj rozměr a zbavují se vnějších vrstev atmosféry.

Současné nejlepší vysvětlení předpokládá, že koule plazmy byly vyvrženy neviditelným průvodcem mateřské hvězdy. V souladu s touto teorií se průvodce nachází na eliptické dráze, která jej přivádí do blízkosti nafouklé atmosféry červeného obra jednou za 8,5 roku. Jak průvodce proniká do rozpínající se hvězdné atmosféry, vysává její materiál. Tato hmota se pak usadí v disku kolem průvodce a slouží jako startovací základna pro plazmové koule, které následně putují rychlostí zhruba půl miliónu kilometrů za hodinu.

Tento hvězdný systém může být typickým příkladem vysvětlení oslnivé rozmanitosti zářivých struktur objevených pomocí HST, které můžeme vidět kolem umírajících hvězd a nazýváme je planetárními mlhovinami, vysvětlují výzkumníci. Planetární mlhovina je expandující obálka zářícího plynu, vyvrženého hvězdou ke konci svého života.

Víme, že tyto objekty byly vyvrženy vysokou rychlostí, jak vyplývá z dřívějších dat, avšak toto je vůbec poprvé, kdy pozorujeme tento proces v akci,“ říká hlavní autor studie Raghvendra Sahai, NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornie. „Předpokládáme, že tyto plynné koule vytvářené v průběhu poslední fáze života hvězdy pomáhají vytvářet struktury pozorované v planetárních mlhovinách.“

Pozorování pomocí HST v uplynulých dvou desetiletích odhalila mimořádnou složitost a rozmanitost struktury planetárních mlhovin. Vysoká rozlišovací schopnost teleskopu odhalila změť materiálu v zářících oblacích plynu obklopujících umírající hvězdy. Astronomové spekulovali, že tyto shluky byly ve skutečnosti vymrštěny z disků materiálu v okolí hvězdných souputníků, kteří nebyli pozorovatelní na snímcích z Hubbleova dalekohledu. Většina hvězd v naší Galaxii je členy binárních soustav. Avšak podrobnosti, čím byly tyto výtrysky způsobeny, zůstávají záhadou.

Chceme identifikovat proces, který způsobuje tyto úžasné proměny z rozpínajících se červených obrů k nádherným zářícím planetárním mlhovinám,“ říká Raghvendra Sahai. „Tyto dramatické proměny existují přibližně 200 až 1000 roků, což je z kosmického hlediska pouhé mrknutí oka.“

Pozorovatelský tým, jehož vedoucím byl Raghvendra Sahai, použil spektrograf STIS (Space Telescope Imaging Spectrograph) na palubě HST k provedení pozorování hvězdy V Hydrae a okolního regionu v průběhu 11 let: nejdříve v letech 2002 až 2004, a dále pak v letech 2011 až 2013. Spektroskopie rozluští světlo z objektu a odhalí v něm obsažené informace o jeho rychlosti, teplotě, poloze a pohybu.

Získaná data ukázala řetězec velkých mimořádně horkých koulí, jejichž teplota dosahovala téměř 10 000 °C, což je skoro dvojnásobek teploty na povrchu Slunce. Vědci vytvořili detailní mapu rozložení žhavých blobů, což jim dovolilo zjistit zpětně první ohromné chomáče zpět do roku 1986. „Pozorování ukázala, že se bloby pohybují v čase,“ říká Raghvendra Sahai. „Data ze spektrografu STIS ukázala žhavé koule, které byly právě vyvrženy, rovněž bloby, které se pohybovaly v malé vzdálenosti, jiné byly naopak velmi vzdálené.“ Spektrograf detekoval tyto obří struktury až ve vzdálenosti 60 miliard kilometrů od hvězdy V Hydrae, což více než osmkrát převyšuje vzdálenost Kuiperova pásu od Slunce – zásobárny ledových těles na okraji Sluneční soustavy.

Pozorované žhavé koule se zvětšující se vzdáleností od hvězdy chladnou a následně přestávají být pozorovatelné ve viditelném světle. Avšak pozorování uskutečněná v roce 2004 v oboru delšího sub-milimetrového záření prostřednictvím Submillimeter Array na Havaji, odhalila neostré uzlovité struktury, které mohou představovat bloby vyvržené před 400 roky.

Na základě pozorování Raghvendra Sahai se svými spolupracovníky Markem Morrisem (University of California, Los Angeles) a Samanthou Scibelli (State University of New York, Stony Brook) vyvinuli model hvězdných průvodců s akrečním diskem k vysvětlení „katapultovacího“ procesu.

Tento model poskytuje nejvěrohodnější vysvětlení,“ říká Raghvendra Sahai. „Červení obři nemají akreční disky, avšak mnoho z nich pravděpodobně vlastní hvězdného průvodce, který podle všeho má nižší hmotnost, a proto se vyvíjí mnohem pomaleji. Navržený model může pomoci vysvětlit existenci bipolárních planetárních mlhovin, přítomnost spletitých výtryskům podobných struktur v mnoha obdobných objektech, a dokonce i multipolárních planetárních mlhovin. Myslíme si, že tento model má velmi široké uplatnění.“

Výsledky studie byly publikovány v časopise The Astrophysical Journal.

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] hubblesite.org

Převzato: Hvězdárna Valašské Meziříčí



O autorovi

František Martinek

František Martinek

Narodil se v roce 1952. Na základní škole se začal zajímat o kosmonautiku, později i o astronomii. V roce 1978 nastoupil na Hvězdárnu Valašské Meziříčí na pozici odborného pracovníka, kde v různých funkcích pracoval až do konce února 2014. Věnoval se především popularizační a vzdělávací činnosti. Od roku 2003 publikuje krátké články o novinkách v astronomii a kosmonautice na stránkách www.astro.cz. I po odchodu do důchodu spolupracuje s valašskomeziříčskou hvězdárnou a podílí se na přípravě obsahu stránek www.astrovm.cz. Ve volném čase se věnuje rekreační turistice.

Štítky: Hvězda V Hydrae, Rudý obr, HST


25. vesmírný týden 2025

25. vesmírný týden 2025

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 16. 6. do 22. 6. 2025. Měsíc bude v poslední čtvrti. Velmi nízko na večerní obloze je Merkur a výše ve Lvu Mars. Ráno se zlepšuje viditelnost Saturnu a nejjasnějším objektem je Venuše nízko nad obzorem. Aktivita Slunce je na středně vysoké úrovni a vidíme i řadu skvrn. Mohou se objevit oblaka NLC. Solar Orbiter nahlédl poprvé na póly Slunce. Mise Axiom-4 k ISS musela být odložena.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Simeis 147

Titul Česká astrofotografie měsíce za duben 2025 obdržel snímek „Simeis 147- Spaghetti nebula“, jehož autorem je astrofotograf Pavel Pech     „Spaghetti nebula“ – co se skrývá za tímto pojmem? Možná se nám vybaví „Spaghetti western“, jenž se stal filmovým pojmem, byť trochu

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Orlia hmlovina M16

Orlia hmlovina (iné názvy: Messier 16, M 16, NGC 6611) je mladá otvorená hviezdokopa v súhvezdí Had. Súvisí s difúznou hmlovinou alebo oblasťou H II známou pod názvom IC 4703. Táto oblasť vzniku hviezd je vzdialená asi 7000 svetelných rokov. Hviezdokopa M16 je veľká otvorená hviezdokopa, ktorá obsahuje asi 55 hviezd medzi 8. až 12. magnitúdou, na jej pozorovanie sa odporúča ďalekohľad s objektívom vyše 6 cm. Leží vo vzdialenosti asi 8 000 svetelných rokov. Obklopuje ju hmlovina s rovnakým označením M16. V slovenčine sa hmlovina M16 nazýva Orlia hmlovina, v češtine Orlí hnízdo. Oba názvy sa vzťahujú na jej tvar. Táto hmlovina, len ťažko rozoznateľná v amatérskom ďalekohľade, však na snímkach z Hubblovho vesmírneho teleskopu odkrýva úchvatný pohľad. Jasná oblasť je v skutočnosti okno do stredu väčšej tmavej obálky prachu. Pri podrobnejšom preskúmaní aspoň 20-centimetrovým ďalekohľadom v nej nájdeme oblasť tmavých hmlovín nazývané podľa svojho tvaru aj „slonie choboty“. V jasnej hmlovine objavíme aj ojedinelé tmavé škvrny – globuly, ktoré sú tvorené tmavým prachom a studeným molekulárnym plynom. Vidíme tu aj niekoľko mladých modrých hviezd, ktorých svetlo a nabité častice vypaľujú a odtláčajú preč zostatkové vlákna a steny plynu a prachu. Zhustené mračná sa považujú za zárodok hviezd alebo celých hviezdnych systémov - otvorených hviezdokôp. Orlia hmlovina sa rozprestiera sa na ploche s priemerom 60 svetelných rokov. Dá sa pozorovať už triédrom. Charakteristické stĺpy medzihviezdnej hmoty sa nazývajú Stĺpy stvorenia. Najvyšší stĺp dosahuje dĺžku jeden svetelný rok, čo je 9 460 000 000 000 km – štvrtina vzdialenosti nášho Slnka od najbližšej hviezdy. Vo vnútri stĺpov sa najhustejšie oblasti vodíka a hélia spolu s prachovými časticami uhlíka a kremíka zhlukujú a zohrievajú, až vytvoria nové hviezdy. Napriek tomu mnohé z nich nie sú vo svetle viditeľné, lebo sú dosiaľ zahalené do prachových mrakov. Tieto hviezdy sa dajú ale pozorovať v infračervenom svetle. Zaoblené konce výbežkov na najvyššom stĺpe nazývame globuly – „hviezdne vajcia“ Stĺpy ožarujú mladé hviezdy, ktoré vznikli z hmloviny pred niekoľko stotisíc rokmi. Ultrafialové žiarenie hviezd zahrieva riedky plyn medzi hustými prachovými globulami vajcovitého tvaru. Nastáva fotónová erózia – vyparovanie a ionizácia plynovo prachovej materskej hmloviny. Objekt je tiež zdrojom rádiových vĺn. Podľa najnovších pozorovaní zo Spitzerovho vesmírneho teleskopu Stĺpy stvorenia už pravdepodobne celých 6000 rokov neexistujú. Deštrukciu pilierov spôsobila supernova, ktorá vybuchla v ich blízkosti. Kvôli konečnej rýchlosti svetla obyvatelia Zeme uvidia deštrukciu stĺpov až približne za 1000 rokov. Vybavenie: SkyWatcher NEQ6Pro, GSO Newton astrograf 200/800, Baader Mark III. komakorektor, Touptek ATR585M, AFW-M, Touptek LRGB filtre, Gemini EAF focuser, guiding TS Off-axis + PlayerOne Ceres-C. Software: NINA, Astro pixel processor, GraXpert, Pixinsight, Adobe photoshop 120x120 sec. Lights RGB na jednotlivý kanál , 270x60sec. L, master bias, 400 flats, master darks, master darkflats 12.4.2025 až 6.6.2025 Belá nad Cirochou, severovýchod Slovenska, bortle 4 Vybavenie: SkyWatcher NEQ6Pro, GSO Newton astrograf 200/800, Baader Mark III. komakorektor, Touptek ATR585M, AFW-M, Touptek LRGB filtre, Gemini EAF focuser, guiding TS Off-axis + PlayerOne Ceres-C. Software: NINA, Astro pixel processor, GraXpert, Pixinsight, Adobe photoshop 45x60 sec. Lights RGB na jednotlivý kanál , 75x30sec. L, 108x360sec. Ha, master bias, množstvo flats, master darks, master darkflats 12.4.2025 až 6.6.2025 Belá nad Cirochou, severovýchod Slovenska, bortle 4

Další informace »