Výzkumy v ASU AV ČR (122): Velmi hmotné hvězdy v přechodových stádiích v galaxii M33
Autor: Alexander Meleg
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.
Po teoretické stránce se modely vývoje hvězd v posledních létech výrazně zlepšily včetně odhadů ztráty hmoty v pokročilých fázích vývoje. Tyto odhady jsou založeny na fyzikálně dobře podložených teoriích. Posouzení množství ztráty hmoty je klíčové ke spolehlivým předpovědím další budoucnosti těchto hvězd. Pozorování hvězd, u nichž došlo k eruptivním událostem, však poukazují na občasný nesoulad s teoretickou předpovědí získanou na základě konvenčního mechanismu zářením hnaného hvězdného větru. Důvodem je především to, že jevy probíhající v obálce vyvinuté hvězdy a v jejím těsném okolí (pulsace, velká rotační rychlost, setkání s blízkými souputníky nebo rázové vlny) ztrátu hmoty výrazně zvětšují.
Typy hvězd jako jsou modré svítivé proměnné, B[e] nadobři nebo žlutí veleobři, které na Hertzsprungově-Russelově diagramu nalezneme blízko sebe, jsou zřejmě přímými důsledky epizodické ztráty hmoty. Jakkoli jsou tyto třídy objektů dobře ukotveny z hlediska jejich pozorovacích parametrů, přímé vývojové propojení k větvi červených nadobrů je nejasné. Zrovna tak není zřejmé, zda tyto typy nepředstavují jakousi vývojovou sekvenci. Buď jak buď, ze spektroskopického hlediska všechny tři typy hvězd vykazují jasné indicie svědčící pro existenci okolohvězdné látky, pravděpodobně vyvržené z povrchu hvězdy.
Studium těchto typů hvězd v naší Galaxii a jejich vzájemné porovnání je bohužel často zatíženo značnou chybou v určení vzdálenosti. M. Kourniotis a M. Kraus z ASU z tohoto důvodu raději studovali hvězdy v galaxii M33 (která se na obloze promítá do souhvězdí Trojúhelníku), kde problémy s nejistotou ve vzdálenosti odpadají – všechny hvězdy v této galaxii jsou od nás „stejně daleko“ a nejistota vzdálenosti galaxie samotné není pro vzájemné porovnání podstatná. Astronomové si pro bližší studium vybrali pětici horkých hvězd, pro něž získali podrobnější údaje ze světových přístrojů. K dispozici měli jednak fotometrické sady z přehlídky LGGS, z mikrovlnné přehlídky 2MASS, také pozorování z přístrojů Spitzer, IRAC a MIPS. Také získali pozorovací čas na přístroji GNIRS na osmimetrovém dalekohledu Gemini a pro všech pět hvězd změřili spektra v mikrovlnné oblasti, v níž se vyskytují čáry molekuly CO. Ta je dobrý indikátorem existence chladného molekulového plynu v okolí hvězdy.
Veškerá pozorování byla celkově zpracována v součinnosti s teoretickým modelem. Model posloužil jednak k určení základních parametrů hvězd, ale také k popisu atmosfér těchto hvězd a vlastností hvězdné obálky, pokud byly pro jejich přítomnost indicie v pozorování. Dvě ze studovaných hvězd s označením J013248.26+303950.4 a J013442.14+303950.4 nenesou známky přítomnosti chladného molekulového plynu ve svém okolí. První proto, že je příliš horká a v jejím okolí se tedy nemohou molekuly tvořit, druhá proto, že buď fází rudého nadobra prošla před dlouhým časem, nebo že molekulového plynu je v jejím okolí příliš málo. Hvězda J013333.22+303343.4 je kandidátem na B[e] nadobra obklopeného diskem molekulového plynu. Vysoká proměnnost čar molekuly CO svědčí buď o přítomnosti pulsací nebo o silné interakci hvězdy s jejím okolí například prostřednictvím polárních výtrysků. Hvězda J013235.25+303017.6 je horkou hvězdou typu Oe, u níž emisní čáry pocházejí z cirkumstelárního disku zformovaného v raných fázích vývoje hvězdy. A konečně J013406.63+304147.8, nejteplejší ve vzorku hvězd, je pravděpodobně doprovázena slabším průvodcem, jehož přítomnost by vysvětlovala jak vysokou svítivost systému, tak přítomnost cirkumbinárního disku, v němž by se hromadil materiál vyvržený ze systému.
Autoři poznamenávají, že analýza těchto hvězd rozhodně není u konce. Ukazují však, že pro správné posouzení vývojového stádia horkých hmotných hvězd je bezpodmínečně nutné využívat nejmodernějších pozorování v součinnosti s jejich interpretací s pomocí nejlepších dostupných modelů. A i když jsou si některé hvězdy velmi podobné, každá z nich je ve skutečnosti jedinečná a její skutečné vlastnosti závisejí na více okolnostech.
REFERENCE
Kourniotis, M., Kraus, M. a kol., On the evolutionary state of massive stars in transition phases in M33, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 480 (2018) 3706-3717, preprint arXiv:1808.00008
KONTAKT
Dr. Michail Kourniotis
michail.kourniotis@asu.cas.cz
Stelární oddělení Astronomického ústavu AV ČR
Zdroje a doporučené odkazy:
[1] Stelární oddělení ASU AV ČR
Převzato: Astronomický ústav AV ČR, v.v.i.
Seriál
- Na čem se pracuje v Ondřejově (1): Objev prvních B[e] nadobrů v Galaxii v Andromedě
- Na čem se pracuje v Ondřejově (2): Meteority Příbram a Neuschwanstein nedoprovázejí malá tělesa
- Na čem se pracuje v Ondřejově (3): Cesta k seismologii slunečních protuberancí
- Na čem se pracuje v Ondřejově (4): Předpověď slupky v galaxii NGC3923: cesta k ověření alternativní teorie gravitace?
- Na čem se pracuje v Ondřejově (5): Zašpinění bílí trpaslíci s magnetickým polem
- Na čem se pracuje v Ondřejově (6): Proudění plazmatu kolem slunečních skvrn
- Výzkumy na AsÚ AV ČR (7): SPLAT - mocný nástroj pro zobrazení a jednoduchou analýzu spekter
- Výzkumy na AsÚ AV ČR (8): Druhotná tvorba hvězd ve vznikajících galaxiích a hmotných hvězdokupách
- Výzkumy na AsÚ AV ČR (9): Hvězda v prachové obálce v okolí černé veledíry
- Výzkumy na AsÚ AV ČR (10): Střižné proudění ve sluneční atmosféře jako generátor elektrického pole
- Výzkumy na AsÚ AV ČR (11): Komplikovaná rotace planetky Apophis ovlivňuje její let Sluneční soustavou
- Výzkumy na AsÚ AV ČR (12): Protony slunečního větru ve vzdálenosti jedné astronomické jednotky od Slunce
- Výzkumy na AsÚ AV ČR (13): Chladný plyn v mezigalaktickém prostoru vytržen z galaxie ESO 137-001
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (14): Bílá erupce pozorovaná spektrografem IRIS
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (15): Be hvězda v těsné dvojhvězdě s horkým podtrpaslíkem
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (16): Vliv rotačního směšování a metalicity na ztrátu hmoty hvězdným větrem
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (17): Osiřelé penumbry jako testovací materiál pro teorii slunečních skvrn
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (18): Detailní modely gravitačního pole Země
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (19): Nejpřesněji určené parametry binární planetky
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (20): Jasná Perseida s neobvykle vysokou počáteční výškou
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (21): Prostorové mapování galaktického centra pomocí rentgenové polarimetrie
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (22): Vliv atmosféry a oceánů na polohu rotační osy Země
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (23): Analytický model Birkelandových proudů
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (24): Ověřování zákrytového modelu proměnných aktivních galaktických jader
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (25): Urychlování elektronových svazků ve slunečních erupcích
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (26): Jak rotují kometární meteoroidy?
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (27): Odhalovaná tajemství hvězdy se závojem
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (28): Hvězdný vítr v dvojhvězdě s kompaktní složkou
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (29): Rozšiřování magnetických trubic nad slunečními aktivními oblastmi
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (30): Jak souvisejí astrosféry a astroohony s urychlováním částic kosmického záření?
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (31): Dlouhodobé změny aktivity kataklyzmické proměnné V1223 Sgr
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (32): Upřesnění základních parametrů planetky Apophis
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (33): Možnosti měření magnetických polí ve sluneční chromosféře, přechodové oblasti a koróně
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (34): Oblak G2 přežil průlet kolem centra Galaxie a je zřejmě mladou hvězdou
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (35): Mateřské těleso meteoritu Čeljabinsk opět neznámé
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (36): Nové dvojhvězdy s horkou podtrpasličí hvězdou a vlastnosti této populace hvězd
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (37): Rekonstrukce vzhledu aktivního galaktického jádra
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (38): Simulace chování astrofyzikálního plazmatu v extrémních podmínkách
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (39): Drakonidy 2011 z letadla
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (40): Kapitoly v učebnici Asteroids IV i od pracovníků AsÚ
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (41): Balíček programů pro analýzu nemaxwellovských rozdělovacích funkcí částic ve sluneční atmosféře
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (42): Tajemná povaha rentgenového zdroje Her X-1
- Výzkumy v ASU AV ČR (43): Vznik penumbry sluneční skvrny v přímém přenosu
- Výzkumy v ASU AV ČR (44): Rekurentní novy v galaxii M 31
- Výzkumy v ASU AV ČR (45): Možná naleziště ropy v Perském zálivu z gravitačních modelů
- Výzkumy v ASU AV ČR (46): Mohou být hvězdné pulsace zdrojem proměnnosti hvězdného větru?
- Výzkumy v ASU AV ČR (47): O původu meteorického roje Kvadrantid
- Výzkumy v ASU AV ČR (48): ALMA bude pozorovat i Slunce
- Výzkumy v ASU AV ČR (49): Vliv rentgenového záření na charakter hvězdných větrů v dvojhvězdách s hmotnou komponentou
- Výzkumy v ASU AV ČR (50): Turbulence plazmatu a kinetické nestability v expandujícím slunečním větru
- Výzkumy v ASU AV ČR (51): Vzhled rázové vlny hvězdy při průletu kolem centra Galaxie
- Výzkumy v ASU AV ČR (52): Mění srážky tvar planetek?
- Výzkumy v ASU AV ČR (53): Udržely póry sluneční cyklus v době Maunderova minima?
- Výzkumy v ASU AV ČR (54): Supererupce na hvězdě DG CVn
- Výzkumy v ASU AV ČR (55): Souvislost oblaků CO s obálkami HI v Mléčné dráze
- Výzkumy v ASU AV ČR (56): Nárůst kontinua ve slunečních erupcích – nové možnosti jejich předpovědí?
- Výzkumy v ASU AV ČR (57): Katalog videí dokumentujících pád bolidu Čeljabinsk
- Výzkumy v ASU AV ČR (58): Tisícileté cykly střední výšky světového oceánu
- Výzkumy v ASU AV ČR (59): Model expanze oblaků ve slunečním větru
- Výzkumy v ASU AV ČR (60): Detekce dopadů zemských miniměsíců
- Výzkumy v ASU AV ČR (61): Lze ze spektra aktivního galaktického jádra usoudit na povahu jeho zdroje?
- Výzkumy v ASU AV ČR (62): Lze pozorovat ohřev koróny nanoerupcemi?
- Výzkumy v ASU AV ČR (63): Neobvyklá rotace trpasličí galaxie je důsledkem nedávné srážky
- Výzkumy v ASU AV ČR (64): Přímé pozorování klouzavé rekonexe dalekohledem GREGOR
- Výzkumy v ASU AV ČR (65): Složky těsné vizuální dvojhvězdy 1 Del rozlišeny spektroskopicky
- Výzkumy v ASU AV ČR (66): Příčky v galaxiích jako důsledek vzájemného slapového působení
- Výzkumy v ASU AV ČR (67): Neobvyklé chemické složení zašpiněného bílého trpaslíka
- Výzkumy v ASU AV ČR (68): Hustota průmětů drah umělých družic Země na zemském povrchu a přesnost parametrů gravitačního pole Země
- Výzkumy v ASU AV ČR (69): Vlastnosti plazmatu ve slunečních protuberancích
- Výzkumy v ASU AV ČR (70): Útok létajících hadů - mohou vodíkové proudy fragmentovat na izolované oblaky vodíku?
- Výzkumy v ASU AV ČR (71): Vlastnosti satelitů planetek
- Výzkumy v ASU AV ČR (72): Rentgenová aktivita polaru AM Herculis
- Výzkumy v ASU AV ČR (73): Analýza spektra bolidu Benešov
- Výzkumy v ASU AV ČR (74): Když gravitační síla soupeří s elektromagnetickou – Elektricky nabitá látka v okolí zmagnetizované černé díry
- Výzkumy v ASU AV ČR (75): Co nám říkají erupce A hvězd o korónách G hvězd?
- Výzkumy v ASU AV ČR (76): Deset let optických dosvitů gama záblesků dalekohledy BOOTES
- Výzkumy v ASU AV ČR (77): Zdroje záření Lyman-α: Klíč k pochopení minulosti vesmíru?
- Výzkumy v ASU AV ČR (78): Hvězdné větry neobvyklých horkých hvězd
- Výzkumy v ASU AV ČR (79): Binární bílý trpaslík s magnetickou složkou
- Výzkumy v ASU AV ČR (80): Vznik druhé generace hvězd v hustých hvězdokupách
- Výzkumy v ASU AV ČR (81): Detekce sopek pod ledovým příkrovem Antarktidy
- Výzkumy v ASU AV ČR (82): Pozoruhodný vývoj sluneční póry
- Výzkumy v ASU AV ČR (83): Problémy zobrazování vícerozměrných astrofyzikálních dat
- Výzkumy v ASU AV ČR (84): Rumunský superbolid byl z neobvyklého materiálu
- Výzkumy v ASU AV ČR (85): Fragmentace plynných obálek a vznik dalších generací hvězd
- Výzkumy v ASU AV ČR (86): Vzplanutí typu zebra jako diagnostika vlastností plazmatu
- Výzkumy v ASU AV ČR (87): Zrcadlová nestabilita v turbulentním slunečním větru
- Výzkumy v ASU AV ČR (88): Molekulární plyn v „kometárním“ ohonu galaxie
- Výzkumy v ASU AV ČR (89): Jsou aktivní galaktická jádra podobná rentgentovým dvojhvězdám?
- Výzkumy v ASU AV ČR (90): Nové určení periody pohybu zemského pólu
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (91): Prášící supernovy a přebytek infračerveného záření u mladých hvězdokup
- Výzkumy v ASU AV ČR (92): Mohou neutronové hvězdy za magnetismus černých veleděr?
- Výzkumy v ASU AV ČR (93): Videometeory jako nástroj určení orbit meteoroidů
- Výzkumy v ASU AV ČR (94): Kouřové kroužky ve slunečních erupcích
- Výzkumy v ASU AV ČR (95): Nalezneme kolem B[e] nadobra pastýřské planety?
- Výzkumy v ASU AV ČR (96): Prostorová rekonstrukce protuberance typu tornádo
- Výzkumy v ASU AV ČR (97): Globální modely hvězdného větru odhalují menší hmotnostní ztráty horkých hvězd
- Výzkumy v ASU AV ČR (98): Je rychlý trpaslík pozůstatkem nepovedeného výbuchu supernovy?
- Výzkumy v ASU AV ČR (99): Polarizace rentgenového záření umožní na dálku změřit černou veledíru
- Výzkumy v ASU AV ČR (100): Na čem jsme prozatím pracovali…
- Výzkumy v ASU AV ČR (101): Hvězdná erupce během planetárního tranzitu
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (102): Jak zvážit černou veledíru pomocí rentgenových záblesků
- Výzkumy v ASU AV ČR (103): O vzniku kulových hvězdokup
- Výzkumy v ASU AV ČR (104): Bílé erupce pozorované nad okrajem slunečního disku
- Výzkumy v ASU AV ČR (105): Polární výtrysky v okolí černých děr
- Výzkumy v ASU AV ČR (106): Pohled na hvězdu se závojem po dvou letech
- Výzkumy v ASU AV ČR (107): Co rozlišuje umbru od penumbry sluneční skvrny?
- Výzkumy v ASU AV ČR (108): `Oumuamua má excitovanou rotaci
- Výzkumy v ASU AV ČR (109): Dlouhodobá aktivita kataklyzmické proměnné QU Carinae
- Výzkumy v ASU AV ČR (110): Model přechodové vrstvy ve sluneční atmosféře
- Výzkumy v ASU AV ČR (111): Vznik malých železných meteorů
- Výzkumy v ASU AV ČR (112): Proudění plazmatu v okolí slunečních filamentů
- Výzkumy v ASU AV ČR (113): Studium horkých podtrpaslíků
- Výzkumy v ASU AV ČR (114): Efekty obecné relativity v rentgenovém záření aktivních galaktických jader
- Výzkumy v ASU AV ČR (115): Původ viditelného záření ve hvězdných supererupcích
- Výzkumy v ASU AV ČR (116): Opticky tmavé oblaky neutrálního vodíku
- Výzkumy v ASU AV ČR (117): MOND vysvětluje některé neobvyklé vlastnosti místní skupiny galaxií
- Výzkumy v ASU AV ČR (118): Nová metoda určení parametrů volné nutace zemského jádra
- Výzkumy v ASU AV ČR (119): Pád plazmového oblaku ve sluneční atmosféře jako zdroj rádiového záření
- Výzkumy v ASU AV ČR (120): Dlouhodobá aktivita hvězdy X Serpentis po výbuchu novy
- Výzkumy v ASU AV ČR (121): Analytický model ztráty plynu v galaxiích vnějším dynamickým tlakem
- Výzkumy v ASU AV ČR (122): Velmi hmotné hvězdy v přechodových stádiích v galaxii M33
- Výzkumy v ASU AV ČR (123): Prašný vulkanismus supernov
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (124): Velmi husté poerupční smyčky pozorované sondou SDO
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (125): Překvapivě nepoškozená galaktická velebublina
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (126): Ohřev fotosféry Slunce v průběhu silné erupce
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (127): Disky okolo emisních horkých hvězd
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (128): Nadobří hvězdy v kulových hvězdokupách
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (129): Akrece na černou díru jako předchůdce dlouhých záblesků gama?
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (130): Spektra hmotných hvězd s velmi nízkou metalicitou
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (131): Nedávný výron hmoty u hvězdy ρ Cas naznačuje blížící se přechod žluté mezery
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (132): Shluky v hvězdném větru ovlivňují svítivost rentgenových dvojhvězd
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (133): Meteory vypovídají o vlastnostech meziplanetární hmoty
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (134): Případ Maribo - křehký materiál přežil vstup do atmosféry vysokou rychlostí
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (135): Možné konfigurace planetární soustavy Kepler-410
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (136): Testování teorií gravitace v raných galaxiích
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (137): Oscilace ve slunečních erupcích
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (138): Atmosféry exoplanet dvoumetrovými dalekohledy
- Výzkumy v ASU AV ČR (139): Hledání vysokofrekvenčních koronálních vln během úplného zatmění Slunce
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (140): Češi objevili první chemicky pekuliární A hvězdu s pulzacemi v těsné dvojhvězdě
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (141): Záření korón aktivních galaktických jader
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (142): Zelení hrášci v rentgenovém záření
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (143): 3D efekty v hvězdných atmosférách
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (144): Poruchovost v české rozvodné síti v závislosti na úrovni sluneční aktivity
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (145): Rotační štěpení planetek vytváří asteroidální páry a shluky
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (146): Potvrzen sodík v atmosférách dvou exoplanet
- Výzkumy v AsÚ AV ČR (147): Dynamika slunečního větru v numerické simulaci
O autorovi
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. Slovem i písmem se pokouší o popularizaci oboru, je držitelem ceny Littera Astronomica. 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.
