Úvodní strana  >  Články  >  Hvězdy  >  Výzkumy v ASU AV ČR (245): Dvojhvězdnost horké eruptivní hvězdy

Výzkumy v ASU AV ČR (245): Dvojhvězdnost horké eruptivní hvězdy

Ilustrace trpasličí hvězdy spektrálního typu B, na jejímž povrchu je přítomno zjasnění. V případě hvězdy HD36030 mohou být podobná překotná zjasnění – erupce – vyvolávána změnami v systémové magnetosféře sdílené se složkou pozdního spektrálního typu s malou hmotností, která je v soustavě podle zjištění Olgy Maryevy přítomna.
Autor: (c) ESO/L. Calçada, INAF-Padua/S. Zaggia

Jedním z vedlejších objevů družicových hledačů exoplanet bylo odhalení velmi mohutných erupcí u hvězd podobných Slunci. A vlastně i u hvězd mnohem teplejších než je Slunce, u nichž se takové jevy neočekávaly. Olga Maryeva z ASU stála v čele týmu, který se věnoval monitoringu hvězdy HD 36030 s cílem odhalit původ u ní pozorovaných erupcí.

Vysokokadenční fotometrie prováděná družicovými hledači exoplanet, jako např. dříve družice Kepler, v současnosti družice TESS a v blízké budoucnosti mise PLATO, se ukázala velmi efektivním nástrojem pro objevování náhlých krátce trvajících zjasnění u hvězd slunečního typu. Ne že by nikdo nečekal, že hvězdy podobné Slunci budou mít podobné erupce, jaké registrujeme na Slunci již po desetiletí. Avšak výskyt záblesků, které o mnoho řádů předčily ty nejsilnější erupce na Slunci, byl velkým překvapením. Vžil se pro ně termín „supererupce“. Dalším překvapením pak bylo zjištění, že tyto erupce je možné pozorovat nejen u hvězd slunečního typu, ale také u hvězd výrazně teplejších. A zde nastává problém: zatímco chladné hvězdy vlastní mohutné podpovrchové konvektivní zóny, v nichž se turbulencí generují silná lokalizovaná magnetická pole, která jsou s erupcemi spojována, horké hvězdy takové konvektivní zóny nemají. Naopak, jejich podpovrchové vrstvy jsou až překvapivě stabilní, takže o procesu dynama zde nemůže být řeč. Některé modely sice připouštějí existenci tenkých povrchových konvektivních slupiček u hvězd spektrálního typu A. Navíc byly zaznamenány erupce u ještě teplejších hvězd, u spektrálních typů B – zde už možný mechanismus není jasný vůbec.

Jednou z těchto velmi horkých hvězd je i HD 36030 patřící do spektrální třídy B. Tato třída hvězd má velmi velký rozsah povrchových teplot od 11 000 po 25 000 K a hmotností od 3,5 hmotností Slunce po 50násobek hmotnosti Slunce. Tyto hvězdy často pulsují, bývají zdroji intenzivního hvězdného větru a některé jsou zřejmě obklopeny plynnými disky. Hvězda HD 36030, která se nachází v souhvězdí Orionu, je součástí galaktické otevřené hvězdokupy ASCC 21 a nalezneme ji ve vzdálenosti asi 350 pc. Byla to právě Olga Maryeva ze Stelárního oddělení ASU, která u této hvězdy jako první identifikovala přítomnost erupce. A přestože byla tato hvězda známa i jako rentgenový zdroj, žádná studie se jí až doposud systematicky nevěnovala. To se změnilo v roce 2021, kdy se na hvězdu opakovaně zaměřil Perkův 2m dalekohled ASU v Ondřejově. Cílem pozorovací kampaně bylo s využitím vysokodisperzní spektroskopie hvězdu lépe charakterizovat a pak ověřit, zda jde o hvězdu osamocenou. V průběhu podzimu 2021 a jara 2022 bylo v Ondřejově pořízeno celkově 11 spekter této hvězdy exponovaných s expoziční dobou téměř 1,5 hodiny. Pořízená spektra byla zpracována standardními metodami.

Již první pohled na exponovaná spektra ukázal, že musí jít o hvězdu teplejší než spektrálního typu A, ale že se nejedná o hvězdu obří. Z toho a dalších úvah vyplynulo, že hvězda HD 36030 je hvězdou typu B9 na hlavní posloupnosti. Spektrální čáry ovšem zjevně vykazovaly posun ve vlnové délce z noci na noc. Autoři tedy změřili pro každé spektrum radiální rychlosti, z nichž bylo zjevně patrné, že HD 36030 je dvojhvězdným systémem. Čáry sekundární komponenty se jim ovšem odhalit nepodařilo.

S pomocí numerického modelu atmosféry autoři odhalili, že u HD 36030 se jistě nenachází žádná povrchová konvektivní vrstva. Další doplňková pozorování byla vzata z datového archívu fotometrické družice TESS zmíněné výše. Studovaná hvězda byla pozorována již ve dvou sektorech, a to mezi 11. prosincem 2018 a 7. lednem 2019 a poté mezi 19. listopadem a 17. prosincem 2020. V těchto obdobích byly u hvězdy zachyceny hned dvě významné erupce, z čehož jedna byla známa již dříve a druhá byla nově objevena. Odhadnuté energie přesahují hodnotu 6×1028 J, což je přinejmenším tisíckrát více, než je energie těch nejmohutnějších erupcí na Slunci.

Krátkodobé fotometrické série neodhalily náznaky existence povrchových magnetických polí ani přítomnost souputníka. Proto autoři využili ještě dvou pozemních dalekohledů, jednoho na Kanárských ostrovech (pozorování dalekohledem operovaným Fyzikálním ústavem AV ČR s příspěvkem od ASU pokrývala rok 2022 a jaro 2023) a jednoho v Rusku (s archívem sahajícím až do roku 2015), aby studovali dlouhodobou proměnnost této hvězdy. Ani zde nebyly nalezeny známky souputníka ani periodicky se opakujících podpisů povrchových magnetických polí.

Celkově to tedy vypadá, že HD 36030 je horkou hvězdou se substelárním průvodcem. Zřejmě jde o průvodce s malou hmotností obíhající po dráze s periodou kratší než 8 dní. Takový průvodce by snadno mohl generovat své vlastní magnetické pole, jež by mohlo interagovat s horkou komponentou a vytvářet tak v systému komplikovanou a rozsáhlou magnetosféru, v níž by se mohly zažehávat extrémní erupce. Dvojhvězdná interakce by tak přirozeně vysvětlila přítomnost erupcí u takto horké hvězdy.

REFERENCE

O. Maryeva, P. Neméth, S. Karpov, Revealing the Binarity of HD 36030—One of the Hottest Flare Stars, Galaxies v tisku, preprint  arXiv:2304.14627

KONTAKT

Dr. Olga V. Maryeva, CSc.
olga.maryeva@asu.cas.cz
Stelární oddělení Astronomického ústavu AV ČR

 

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] Stelární oddělení Astronomického ústavu AV ČR

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



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. 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. 

Štítky: HD36030, Hvězdné erupce, Astronomický ústav AV ČR


21. vesmírný týden 2024

21. vesmírný týden 2024

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 20. 5. do 26. 5. 2024. Měsíc ve fázi kolem úplňku silně září na noční obloze a vlastně tím začíná období světlejších nocí, protože se blíží slunovrat. Planety večer vidět nejsou a na ranní obloze je pouze velmi nízko Saturn a snaží se vylézt i Mars. V koronografu SOHO budou v konjunkci Jupiter a Venuše. Aktivita Slunce je pořád docela velká, i když ve světle uplynulého týdne výrazně nižší. Pozorovatelé deep-sky objektů a komet jistě znají online web CzSkY.cz, který doznal dalšího vylepšení. New Shepard je zpět ve službě. Starliner na svůj let s posádkou stále čeká. Falcon 9 zaznamenal již 21. znovupoužití prvního stupně.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

V zajetí barev

Titul Česká astrofotografie měsíce za duben 2024 obdržel snímek „V zajetí barev“, jehož autorem je Pavel Váňa   Kdo by neměl rád jaro, kdy po studených zamračených  dnech, skrovně prosvětlených hřejivými slunečními paprsky se příroda začíná probouzet. Zelenající se stromy jsou

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Měsíční krátery a moře

Další informace »