HST "zvážil" průvodce hvězdy Sírius

Fotografii v úvodu článku pořídil Hubblův kosmický dalekohled (HST). Zachycuje hvězdu Sírius A, nejjasnější hvězdu noční oblohy, společně s jejím slabým a malým průvodcem s názvem Sírius B. Astronomové tuto fotografii záměrně přeexponovali (týká se to především hvězdy Sírius A uprostřed obrázku), takže málo svítící hvězda Sírius B (malá tečka vlevo dole) se stala dobře viditelnou. Pravoúhlý difrakční kříž a soustředné kruhy kolem hvězdy Sírius A a malý kroužek kolem hvězdy Sírius B jsou artefakty, které díky přeexponování vytvořil optický systém dalekohledu.

Nyní mezinárodní tým astronomů použil "bystré oko" Hubblova kosmického dalekohledu k izolování světla bílého trpaslíka Sírius B. Nová pozorování umožnila velmi přesně změřit hmotnost bílého trpaslíka na základě toho, jak intenzivně jeho gravitační pole ovlivňuje vlnovou délku světla, emitovaného hvězdou. Podobná spektroskopická data, získaná pozemskými dalekohledy (přes hustou zemskou atmosféru), jsou silně kontaminována rozptýleným světlem jasné složky dvojhvězdy Sírius A.

"Studiu hvězdy Sírius B se astronomové věnují již více než 140 let," říká Martin Barstow (University of Leicester, Velká Británie), vedoucí pozorovatelského týmu. "Nakonec pouze HST byl schopen takových pozorování, jaká potřebujeme - zachytit světlo bílého trpaslíka Sírius B, které není kontaminováno zářením Síria A - za účelem změření změny jeho vlnové délky."

"Právě přesně určená hmotnost bílých trpaslíků je velmi důležitá k pochopení vývoje hvězd. Rovněž naše Slunce se může na konci svého vývoje stát bílým trpaslíkem. Bílí trpaslíci jsou také předchůdci výbuchu supernov typu Ia, které astronomové využívají k určení kosmologických vzdáleností a rychlosti rozpínání vesmíru. Studium supernov typu Ia je základem k poznání tzv. temné energie, tj. dominantní odpuzující síly, urychlující rozpínání vesmíru."

Sírius B má průměr 12 000 km (tj. 0,94 průměru Země). Je tedy jen o málo menší než naše Země, avšak má mnohem vyšší hustotu. Jeho gravitace je 350 000krát silnější než gravitace Země. Člověk o hmotnosti 68 kg by na povrchu hvězdy Sírius B "vážil" 22 700 000 kg (kdyby se ovšem mohl na její "povrch" postavit). Záření z povrchu horkého bílého trpaslíka uniká z gravitačního pole, jehož vlivem dochází k tzv. zčervenání světla (k prodloužení jeho vlnové délky). Tento efekt předpověděl již v roce 1916 Albert Einstein a je označován jako gravitační rudý posuv. Nejvíce se projevuje u hustých, hmotných a tedy kompaktních objektů, jejichž intenzivní gravitační pole deformuje prostor v blízkosti jejich povrchu.

Na základě určení rudého posuvu pomocí HST, respektive pomocí přístroje Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) na palubě HST v únoru 2004, zjistil tým astronomů, Sírius B má hmotnost rovnající se 98 % hmotnosti našeho Slunce. Sírius A má dvojnásobnou hmotnost než Slunce, přičemž jeho průměr je 2,4 miliónu km (průměr Slunce je 1,4 miliónu km).

Bílí trpaslíci jsou závěrečnou vývojovou fází hvězd podobných Slunci, které vyčerpaly zásoby nukleárního paliva ve svém nitru a zhroutily se na velmi malý rozměr. Sírius B září přibližně 10 000krát méně než Sírius A. Proto je velmi obtížné tuto hvězdu studovat pozemskými dalekohledy. Z teoretických prací vyplývá, že čím hmotnější je bílý trpaslík, tím menší je jeho průměr. Přesné určení gravitačního rudého posuvu Síria B je velmi důležitým pozorovacím testem a klíčem k určení vzájemného poměru hmotnosti a průměru.

Pozorování pomocí HST posloužila rovněž k určení povrchové teploty bílého trpaslíka Sírius B. Astronomové dospěli k hodnotě 25 200 K. Sírius A je chladnější hvězdou; jeho povrchová teplota je 10 500 K.

Dvojhvězda Sírius A+B se nachází ve vzdálenosti 8,6 světelného roku od Země. Jedná se o pátou nejbližší hvězdu. Sírius B oběhne kolem hlavní složky dvojhvězdy jednou za 50 let. Soustava je tak blízko Země, že většina známých souhvězdí by se při pohledu ze Síria jevila stejně jako na naší obloze. Na vedlejším obrázku vidíme na hvězdném pozadí tři jasné hvězdy, představující na naší obloze tzv. letní trojúhelník: Altair (ze souhvězdí Orla), Deneb (ze souhvězdí Labutě) a Vega (ze souhvězdí Lyry). Při pohledu od hvězdy Sírius bychom navíc spatřili naše Slunce jako hvězdičku druhé hvězdné velikosti.

Dále je do obrázku zakomponována dvojhvězda Sírius A+B, jak by se mohla jevit případnému mezihvězdnému návštěvníkovi: mnohem menší Sírius B obíhající kolem velké hvězdy Sírius A jednou za 50 let.

Pro porovnání ještě uvádím text zprávy, která byla publikována v časopise Sky and Telescope, August 1998: "Tým astronomů, který vede Jay B. Holberg (University of Arizona), analyzoval pozorování bílého trpaslíka Sírius B, průvodce jasné hvězdy Sírius A v souhvězdí Velkého psa. Astronomové použili nově určenou paralaxu dvojhvězdy družicí Hipparcos: ta činí (0,37921+/-0,00158)". Tým astronomů přiřadil hvězdě Sírius B následující parametry: hmotnost 1,03 hmotnosti Slunce, poloměr 0,92 poloměru Země, povrchová teplota 24 800 K." Sami můžete porovnat, o kolik byly parametry Síria B na základě pozorování pomocí HST upřesněny.

Zdroj: hubblesite
Převzato: Hvězdárna Valašské Meziříčí