Související stránky k článku Výzkumy v ASU AV ČR (123): Prašný vulkanismus supernov
Supernovy jsou jevy, které skutečně převratně mění své blízké okolí. V minulosti byly supernovy jedním z rozhodujících faktorů ovlivňujících chemické složení vesmíru. Nedávno bylo zjištěno, že tyto dramatické jevy jsou velmi intenzivním zdrojem prachu. Sergio Martínez-González, Richard Wünsch a Jan Palouš z ASU vytvořili studii, jež si kladla za cíl vysvětlit pozorovaný přebytek infračerveného záření v mladých hvězdokupách prachovými pozůstatky po explozích supernov.
Nedávná pozorování pořízená například Hubbleovým vesmírným dalekohledem nebo astrometrickou družicí Gaia přinesla detailní informace o pohybech hvězd uvnitř hvězdokup. Z nich vyvstaly nové otázky týkající se dlouhodobého dynamického vývoje těchto samogravitujících systémů. Václav Pavlík z ASU byl hlavním autorem teoretické studie, která posuzovala vliv počátečního rozdělení směrů rychlostí hvězd ve hvězdokupě na její vývoj.
Nedávná astronomická studie sledující pohyb Sluneční soustavy v minulosti přinesla důkazy, že za zjištěnou anomálií v koncentraci radionuklidu berylia-10 (10Be) v hlubokomořských sedimentech může stát výbuch blízké supernovy. Výzkum využívá vysoce přesná data z mise Gaia Evropské kosmické agentury (ESA) k rekonstrukci drah Slunce a okolních hvězdokup za posledních 20 milionů let a počítá pravděpodobnost, s jakou v době zaznamenané anomálie došlo v blízkosti Země k hvězdné explozi. Výsledky publikované v časopise Astronomy & Astrophysics naznačují, že blízkost Sluneční soustavy k aktivní oblasti tvorby hvězd v pozdním miocénu významně zvyšuje pravděpodobnost astrofyzikálního vysvětlení záhadného nárůstu pozemského berylia-10.
Pochopení vývoje hvězdných kup je jedním z důležitých milníků pro správný popis jednak vývoje hvězd samotných a jednak chemického složení a vývoje celých galaxií. Interpretovat přímá pozorování hvězdokup často není zrovna jednoduché. A tak si astrofyzikové pomáhají numerickými simulacemi. Podobně jako Richard Wünsch, Jan Palouš a Soňa Ehlerová z ASU, kteří se prostřednictvím numerických simulací zabývali možnostmi vzniku hvězd druhé generace v hustých hvězdokupách.
V centrech galaxií se nacházejí supermasivní černé díry (SMBH – SuperMassive Black Holes) o hmotnostech několika miliónů až miliard hmotností Slunce. SMBH obklopují centrální hvězdokupy (NSC – Nuclear Star Clusters), což jsou nejhmotnější známé hvězdokupy, o rozměrech převyšujících 10 pc a hmotnostech okolo miliónu hmotností Slunce. SMBH a NSC se nachází ve středech molekulárních zón (CMZ – Central Molecular Zone) složených z hustých oblak mezihvězdné hmoty, kde se tvoří nové hvězdy. Jak však SMBH vznikají a rostou je jednou z nevyřešených otázek dnešní astrofyziky.
Supernovy typu Ia jsou jednou z nejdůležitějších tříd objektů ve vesmíru. Patří mezi tzv. standardní svíčky, tedy objekty, z jejichž jasnosti lze přímo usuzovat na jejich vzdálenosti. Šedá je teorie, zelený je strom života, a tak ani se supernovami typu Ia to není tak jednoduché, jak se původně zdálo. Stéphane Vennes a Adela Kawka z ASU vedli mezinárodní tým, který objevil bílého trpaslíka, jehož vlastnosti poukazují na nepovedený výbuch supernovy.
Spektrum meteoru je často jediným zdrojem informací o složení tělesa, které vstupuje do zemské atmosféry. Chemické složení je pak z pozorovaného záření odvozováno na základě fyzikálního modelu. Práce, kterou vedla Adriana Pisarčíková z ASU, proto využívá laboratorní „umělé meteory“ a podrobný model přenosu záření, aby posoudila, jak moc je používaná metodika interpretace spekter meteorů úspěšná v popisu původního materiálu. Výsledky ukazují, že při odpařování se jednotlivé prvky neuvolňují rovnoměrně: těkavý sodík a draslík se do plazmové stopy dostávají velmi snadno, zatímco hořčík je oproti železu výrazně potlačen a žáruvzdorné prvky, jako je hliník, vápník nebo titan, se za daných laboratorních podmínek prakticky neuvolňují.
Astronomové pomocí vesmírného dalekohledu Jamese Webba (JWST) ve spolupráci s vesmírným dalekohledem HST podrobně prozkoumali tisíce mladých hvězdokup ve čtyřech blízkých galaxiích a studovali je v různých fázích vývoje. Jejich zjištění ukazují, že hmotnější hvězdokupy se z mračen, v nichž vznikají, vynořují rychleji. Jejich silné ultrafialové záření pak zaplaví okolí a odstraní okolní plyn. Podobné výzkumy nám pomáhají odhalit tajemství tvorby hvězd a planetárních systémů.
Astronomové se domnívají, že 18. srpna 2025 pozorovali vzácný úkaz, kdy exploze supernovy způsobila vznik dvou neutronových hvězd, které se po třech dnech sloučily do jedné, což vyvolalo explozi tzv. kilonovy. Pokud se to potvrdí, máme tak pozorováním potvrzenou teorii o možné superkilonově.
Opakované výbuchy novy nezanechávají v okolí hvězdy jen jednotlivé rozpínající se obálky. Při každé další erupci narazí právě vyvržená hmota do pozůstatků předchozích výbuchů a vytváří nové rázové vlny, které plyn zahřívají na miliony stupňů. Trojrozměrné počítačové simulace nyní ukázaly, jak se takový složitý systém vyvíjí během více než jednoho století a jak se jeho historie otiskuje do rentgenového záření.
Naše čtenáře bude jistě zajímati vedlejší (v tomto případě spodní) obrázek. Bedliví pozorovatelé oblohy marně by se namáhali nalézti na obloze takovou záhadnou věc fantastických tvarů. Spíše by každý hádal, že kresba je skvělou stylisací nedonošeného kuřete s rozčechraným hřebínkem. Jaká to mýlka!
Po svém „zrození“ ve Velkém třesku se vesmír skládal převážně z vodíku a několika atomů helia. Jedná se o nejlehčí prvky v periodické tabulce prvků. Během 13,8 miliardy let mezi velkým třeskem a současností vznikly všechny ostatní prvky. Mnoho z těchto těžších prvků vzniklo ve hvězdách procesem jaderné fúze. Tím však vznikly pouze prvky těžké maximálně jako železo. Jak vznikly těžší prvky?
Sluneční skvrny nejsou jednolité oblasti silného magnetického pole. Jejich tmavá jádra mohou přetínat světlé pásy, takzvané světelné mosty, v nichž se znovu prosazuje konvekce běžná v oblastech bez magnetického pole. Nová pozorování pěti takových mostů ukazují, jak přesně síla a orientace magnetického pole řídí velikost, jas a rychlost pohybů plazmatu v těchto strukturách. Současně upřesňuje podmínky pro výskyt velkých granulí, které jsou ve světelných mostech relativně vzácné.
Už je tomu více než rok, co pravidelně dostáváme nové a nové snímky z největšího kosmického dalekohledu současnosti, Dalekohledu Jamese Webba. V infračerveném světle jsme si tak mohli za tuto dobu prohlédnout již většinu z těch nejznámějších objektů hlubokého vesmíru. V nedávné době se k nim přidala Krabí mlhovina. Tu na obloze můžeme najít v souhvězdí Býka nedaleko hvězdy Zeta Tauri. V Messierově katalogu jí patří výsostné první místo. Jde asi o nejznámější pozůstatek po výbuchu supernovy, jaký na obloze najdeme.
Akreční disky kolem černých děr bývají nejčastěji studovány s využitím modelu, podle nějž se turbulentní transport momentu hybnosti řídí zjednodušeným předpokladem konstantní viskozity. Tento empirický zákon má svůj původ v úvahách ze 70. let minulého století a na jeho základě bylo analyzováno mnoho zajímavých systémů. Autoři představované práce, mezi nimi i Jiří Horák z Oddělení galaxií ASU, analýzou několika nezávislých relativistických magnetohydrodynamických simulací odhalují překvapivě univerzální průběh tohoto transportu, avšak opouštějí představu stálé viskozity. Představují a testují jednoduchý vztah, který tento průběh popisuje a který by mohl zpřesnit modely záření akrečních disků a pomoci lépe interpretovat pozorování černých děr.
Jak jsme již informovali v nedělním přehledu aktualit, na obloze je vidět poměrně jasná supernova. Dobře viditelná je i menšími dalekohledy přibližně od 10 cm v průměru a galaxie se nachází vysoko na obloze, takže by ji zatím nemusel tolik přezařovat dorůstající Měsíc. Jedná se o jednu z nejbližších a tudíž i nejjasnějších a nejlépe pozorovatelných explozí supernov za poslední roky. Lze ji tedy zachytit i s pomocí méně náročného vybavení, například se zrcadlovkou s teleobjektivem na jednoduché astronomické montáži.
Astronomové poprvé objevili horkou vodní páru v okolí horkého veleobra typu B[e]. Objev ukazuje, že prostředí těchto extrémně horkých hvězd může být chemicky mnohem složitější, než se dosud předpokládalo. Díky velmi přesným infračerveným spektroskopickým měřením se podařilo nejen identifikovat molekuly vody, ale také zpřesnit představy o struktuře plynového disku, vývojového stádia hvězdy i její možné dvojhvězdné povaze. Michaela Kraus ze Stelárního oddělení ASU byla u toho.
Mezinárodní tým astronomů zabývající se analyzováním dat z Hubbleova vesmírného dalekohledu (HST) a jiných teleskopů nedávno narazil na fotografii galaktické kupy Abell 370 z let 2010–2016, ve které objevil velice vzácný jev.
Rádiové záření je jedním ze základních diagnostických nástrojů popisujících dění v aktivních procesech na Slunci, zejména erupcích. Některé typy záblesků jsou běžné, jiné se objevují jen zřídka, a to je činí zajímavými. Takzvané pomalu kladně driftující sluneční rádiové záblesky patří mezi ty exotické, jejichž původ dosud nebyl spolehlivě vysvětlen. Mezinárodní tým vědců poprvé vytvořil model, který propojuje skutečná pozorování Slunce s detailními numerickými simulacemi od globální struktury magnetického pole až po mikroskopické děje v plazmatu a pracovníci ASU byli u toho. Výsledky ukazují, že tyto rádiové záblesky pravděpodobně vznikají působením elektronových svazků šířících se podél magnetických smyček ve sluneční koróně.
