Nejpodrobnější pohled na hvězdný systém Eta Carinae

Interferometr VLTI zkoumá bouřlivý hvězdný vítr v proslulém hmotném systému

Astronom Gerd Weigelt (Max Planck Institute for Radio Astronomy, MPIfR, Bonn) a jeho tým použili interferometr VLTI (Very Large Telescope Interferometer) pracující na observatoři Paranal v Chile k získání unikátního záběru hvězdného systému Eta Carinae v srdci mlhoviny Carina (Carina Nebula).

Tento kolosální systém se skládá z dvojice hmotných hvězd, které obíhají kolem sebe. Díky vysoké aktivitě vytvářejí obě stálice silný hvězdný vítr, který se šíří do okolního prostoru rychlostí až 10 milionů kilometrů za hodinu [1]. Oblast mezi hvězdami, kde se jejich hvězdné větry střetávají, je velmi bouřlivým prostředím. Až dosud však astronomové neměli možnost ji zkoumat. 

Dvojhvězda Eta Carinae je díky svému obrovskému výkonu schopna způsobit dramatické jevy. V roce 1830 bylo v systému pozorováno mohutné zjasnění. Dnes víme, že bylo způsobeno aktivitou větší složky, která do svého okolí v krátkém období vyvrhla značné množství plynu a prachu. Vznikly tak dnes dobře nápadné protilehlé laloky v okolí dvojhvězdy, které jsou známy jako mlhovina Homunkulus (Homunculus Nebula, česky bývá tento útvar označován jako mlhovina Človíček). Při kolizi hvězdných větrů rychle proudících proti sobě se částice zahřívají na velmi vysokou teplotu až milion stupňů a vzniká intenzivní rentgenové záření.

Centrální oblast, kde k přímé kolizi dochází, je však poměrně malá – asi tisíckrát menší než mlhovina Homunkulus – proto žádné přístroje na Zemi ani ve vesmíru nebyly dosud schopny tento prostor zkoumat podrobně. Členové týmu využili mimořádného rozlišení interferometeru VLTI v kombinaci s přístrojem AMBER, aby do hloubi této oblasti poprvé nahlédli. Díky kombinaci signálů z trojice pomocných dalekohledů (Auxiliary Telescopes) interferometru VLTI bylo dosaženo mimořádného zvýšení rozlišovací schopnosti ve srovnání s možnostmi jednoho hlavního dalekohledu (VLT Unit Telescope) systému VLT. Vědci tak získali dosud nejdetailnější snímek okolí dvojhvězdy Eta Carinae, který přinesl, pokud jde o vnitřní  strukturu mlhoviny, neočekávané výsledky.

Nový záběr detailně zachycuje strukturu, která se nachází mezi  hvězdami systému Eta Carinae. V místě, kde se bouřlivý hvězdný vítr menší, avšak teplejší, hvězdy setkává s hustějším větrem proudícím od chladnější složky páru, nalezli vědci podivnou vějířovitou strukturu.

„To, o čem jsme dlouho snili, se konečně stalo skutečností. Nyní jsme schopni pořídit mimořádně detailní snímky v infračervené oblasti. VLTI nám nabízí unikátní příležitost zlepšit naše chápání fyzikálních procesů u Eta Carinae, ale i jiných důležitých objektů,“ říká Gerd Weigelt.

Kromě zobrazování umožnila spektrální pozorování celé oblasti změřit rychlost hvězdného větru [2]. Díky získaným údajům mohli astronomové vytvořit přesnější počítačový model vnitřní struktury tohoto fascinujícího hvězdného systému. Pomůže jim pochopit, jakým způsobem extrémně hmotné hvězdy při svém vývoji ztrácejí hmotu.

Člen výzkumného týmu Dieter Schertl (MPIfR) nastiňuje další postup při výzkumu: „Nové přístroje pro VLTI jako jsou GRAVITY a MATISSE nám umožní získat interferometrické snímky s ještě větším rozlišením a v širším rozsahu vlnových délek. A právě rozšíření rozsahu potřebujeme k odvození fyzikálních vlastností mnoha astronomických objektů.“

Poznámky

[1] Obě hvězdy jsou tak hmotné a jasné, že záření, které produkují, strhává hmotu z vnějších vrstev jejich atmosféry a odfukuje ji do okolního prostoru. Toto vypuzení materiálu je označováno  jako 'hvězdný vítr', který se může pohybovat rychlostí v řádu až milionů kilometrů  za hodinu.

[2] Měření byla provedena prostřednictvím Dopplerova jevu (Doppler effect). Astronomové využívají Dopplerův jev (Dopplerův posun) k odvození rychlosti, jakou se kosmické objekty pohybují k nám nebo od nás. Pohyb objektu ve směru k nám nebo od nás totiž vyvolává jemný posun známých spektrálních čar. A právě na základě tohoto posunu je možné rychlost pohybu spočítat.

Další informace

Výzkum byl prezentován v článku publikovaném ve vědeckém časopise Astronomy and Astrophysics.

Složení týmu: G. Weigelt (Max Planck Institute for Radio Astronomy, Německo), K.-H. Hofmann (Max Planck Institute for Radio Astronomy, Německo), D. Schertl (Max Planck Institute for Radio Astronomy, Německo), N. Clementel (South African Astronomical Observatory, Jihoafrická republika), M.F. Corcoran (Goddard Space Flight Center, USA; Universities Space Research Association, USA), A. Damineli (Universidade de São Paulo, Brazílie), W.-J. de Wit (European Southern Observatory, Chile), R. Grellmann (Universität zu Köln, Německo), J. Groh (The University of Dublin, Irsko), S. Guieu (European Southern Observatory, Chile), T. Gull (Goddard Space Flight Center, USA), M. Heininger (Max Planck Institute for Radio Astronomy, Německo) , D.J. Hillier (University of Pittsburgh, USA), C.A. Hummel (European Southern Observatory, Německo), S. Kraus (University of Exeter, UK), T. Madura (Goddard Space Flight Center, USA), A. Mehner (European Southern Observatory, Chile), A. Mérand (European Southern Observatory, Chile), F. Millour (Université de Nice Sophia Antipolis, France), A.F.J. Moffat (Université de Montréal, Kanada), K. Ohnaka (Universidad Católica del Norte, Chile), F. Patru (Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Itálie), R.G. Petrov (Université de Nice Sophia Antipolis, Francie), S. Rengaswamy (Indian Institute of Astrophysics, Indie), N.D. Richardson (The University of Toledo, USA), T. Rivinius (European Southern Observatory, Chile), M. Schöller (European Southern Observatory, Germany), M. Teodoro (Goddard Space Flight Center, USA), a M. Wittkowski (European Southern Observatory, Německo).

ESO je nejvýznamnější mezivládní astronomická organizace Evropy, která v současnosti provozuje jedny z nejproduktivnějších pozemních astronomických observatoří světa. ESO podporuje celkem 16 zemí: Belgie, Brazílie, Česká republika, Dánsko, Finsko, Francie, Itálie, Německo, Nizozemsko, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko, Velká Británie a hostící stát Chile. ESO uskutečňuje ambiciózní program zaměřený na návrh, konstrukci a provoz výkonných pozemních pozorovacích komplexů, umožňujících astronomům dosáhnout významných vědeckých objevů. ESO také hraje vedoucí úlohu při podpoře a organizaci celosvětové spolupráce v astronomickém výzkumu. ESO provozuje tři unikátní pozorovací střediska světového významu nacházející se v Chile: La Silla, Paranal a Chajnantor. Na Observatoři Paranal, nejvyspělejší astronomické observatoři světa pro viditelnou oblast, pracuje Velmi velký dalekohled VLT a také dva další přehlídkové teleskopy – VISTA a VST. Dalekohled VISTA pozoruje v infračervené části spektra a je největším přehlídkovým teleskopem na světě, dalekohled VST je největším teleskopem navrženým k prohlídce oblohy ve viditelné oblasti spektra. ESO je významným partnerem revolučního astronomického teleskopu ALMA, největšího astronomického projektu současnosti. Nedaleko Paranalu v oblasti Cero Armazones staví ESO nový dalekohled E-ELT (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope), který se stane „největším okem hledícím do vesmíru“.

Odkazy

• Vědecký článek
• Snímky dalekohledu VLT
• 3D model mlhoviny Homunkulus
• Simulace okolí systému Eta Carinae

Kontakty

Viktor Votruba; národní kontakt; Astronomický ústav AV , Astronomický ústav AV ČR, 251 65 Ondřejov, Česká republika; Email: votruba@physics.muni.cz

Jiří Srba; překlad; Hvězdárna Valašské Meziříčí, p. o., Česká republika; Email: jsrba@astrovm.cz

Gerd Weigelt; Max-Planck-Institut für Radioastronomie; Bonn, Germany; Tel.: +49 228 525 243; Email: weigelt@mpifr-bonn.mpg.de

Dieter Schertl; Max-Planck-Institut für Radioastronomie; Bonn, Germany; Tel.: +49 228 525 301; Email: ds@mpifr-bonn.mpg.de

Norbert Junkes; Public Information Officer, Max-Planck-Institut für Radioastronomie; Bonn, Germany; Tel.: +49 228 525 399; Email: njunkes@mpifr-bonn.mpg.de

Mathias Jäger; Public Information Officer; Garching bei München, Germany; Tel.: +49 176 62397500; Email: mjaeger@partner.eso.org

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] Tisková zpráva ESO1637