Související stránky k článku Výzkumy v ASU AV ČR (155): Prášící supernovy v rozpínajících se hvězdných obálkách
Některé partie vývoje vesmíru jsou stále opředeny celou řadou otázek. Tak například pozorujeme velmi hmotné velmi staré galaxie, tzv. modrá monstra, v nichž se zřejmě nachází výrazně méně prachu, než by odpovídalo předpokládanému kosmickému vývoji. Na tuto problematiku se zaměřil tým vědců s návrhem modelu, který by nízké zastoupení prachu přirozeně vysvětlil. Mezi nimi i Santiago Jiménez z Oddělení galaxií ASU.
Jak moc závisí předpovězená míra ztráty hmoty hvězdným větrem u modrých nadobrů spektrální třídy B na parametrech hvězdy a jak tyto vypočtené hodnoty odpovídají pozorovaným hvězdám – to zajímalo autorský tým, jehož součástí byl Jiří Kubát z ASU. Velmi podrobná studie ukazuje, že některá stádia vývoje hmotných hvězd jsou stále ještě popsána ne zcela uspokojivě, přitom charakter hvězdného větru a s tím související míra ztráty hmoty jsou pro další vývoj hvězdy velmi důležitými parametry.
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.
Planetární mlhoviny jsou vděčnými cíli amatérských pozorovatelů. Tyto kompaktní útvary nejčastěji připomínají „rozmazanou hvězdu“, už lepší amatérské dalekohledy ovšem ukáží roztodivné tvary s kulovou nebo bipolární symetrií. Jiří Kubát z ASU společně s odborníky z Masarykovy univerzity v Brně studoval charakter hvězdného větru Slunci-podobné stálice ve stádiu, kdy se tato hvězda obklopuje planetární mlhovinou.
Některá pozorování rentgenových dvojhvězd jsou v nesouladu s teoretickými modely stejných situací. Hodnoty rychlostí hvězdného větru nebo celkové rentgenové svítivosti se od předpovědí odchylují o desítky procent. Tým českých astrofyziků, v němž figuroval i Jiří Kubát z ASU, předložil vylepšený model hvězdných větrů rentgenových dvojhvězd, který může uvést teorii a pozorování do souladu.
Hvězdné větry jsou velmi důležitou komponentou hvězdného vývoje. Zejména horké hvězdy ztrácejí prostřednictvím hvězdného větru relativně velké množství hmoty, což má výrazný vliv na celkový vývoj hvězdy jako takové, např. na její životní dobu. Jiří Kubát z ASU ve spolupráci s Jiřím Krtičkou z Masarykovy univerzity v Brně využili svůj globální model hvězdných větrů a poukazují na výrazný nesoulad v předpovědi modelu ve srovnání s jinými teoretickými přístupy.
Hvězdy, zejména ty horké, bývají obklopeny rozpínajícími se obálkami, které označujeme souhrnným termínem hvězdný vítr. Příčiny hvězdného větru mohou být různé. V případě horkých hvězd je to nejčastěji tlak záření. Pro horké hvězdy na hlavní posloupnosti je teorie hvězdných větrů rozvinuta slibně, avšak netypickými horkými hvězdami, např. hvězdami s menší svítivostí, než je obvyklá, se odborníci prozatím příliš nezabývali. Mezeru vyplňuje studie vypracovaná v úzké spolupráci s Masarykovou universitou v Brně, v níž hrál důležitou roli Jiří Kubát z ASU.
Před téměř čtyřmi miliardami let vznikl život na Zemi. Podmínek pro vznik života na Zemi bylo mnoho, ty hlavní jsou např. pevný povrch, tekutá voda a atmosféra. Životu se však dařilo rozvíjet i díky jiné potřebné složce: přítomnosti ochranného magnetického pole. Nová studie zkoumá hvězdu Kappa Ceti, která je v současné době podobná mladému Slunci, a ukazuje, že magnetické pole hraje důležitou roli v procesu napomáhajícímu k životu.
Meteory obvykle vnímáme jako jednotlivé světelné stopy na obloze. Víme, že v některých fázích roku jich je více, přičemž tyto tzv. meteorické roje jsou reprezentovány tělísky, která mají společný původ v jednom mateřském tělese. Ve výjimečných případech se však zdá, že meteory někdy přicházejí ve „shlucích“ – skupinách fragmentů jednoho tělesa, které se rozpadlo krátce před vstupem do atmosféry. Analýza těchto vzácných jevů umožňuje nahlédnout do procesů rozpadu meteoroidů v blízkosti Země a odhaluje, jaké fyzikální mechanismy za nimi stojí.
Modří nadobři patří mezi nejsvítivější hvězdy ve vesmíru. Však považte: Vega v souhvězdí Lyry a Deneb v souhvězdí Labutě mají na pozemské obloze přibližně stejnou zdánlivou jasnost. Avšak zatímco Vega je prakticky sousedkou Slunce (ve vzdálenosti 25 světelných let), tak Deneb platí za velmi vzdáleného pozorovatele, jeho odhadovaná vzdálenost každopádně přesahuje 2000 světelných let. Deneb je tedy přinejmenším 5000krát svítivější než Vega. Modří nadobři jsou známi také svojí proměnností mající původ v pulsacích a hvězdném větru. Michaela Kraus z ASU zevrubně studovala zástupce této skupiny zajímavých hvězd s cílem určit, zda mezi pulsacemi a proměnami hvězdného větru není příčinná souvislost.
Mnoho hvězd na obloze a mění jas téměř dokonale sinusově. V mnoha případech je však obtížné až nemožné určit, který z mnoha jevů je příčinou těchto ukázkově pravidelných změn. Nová studie, která je výsledkem magisterského projektu Emy Šipkové pod vedením Marka Skarky z ASU, ukazuje, že za těmito zdánlivě jednoduchými změnami se často skrývá překvapivě složitý příběh, v němž hrají hlavní roli dvojhvězdy, hvězdné skvrny i pulzace.
Malířova představa větru vanoucího od horké hvězdy.Autor: NASAVývoj každé hvězdy je podle současných představ dán prakticky ihned po jejím vzniku, a silně závisí především na její hmotnosti. Vývojové modely rigorózně popisují jednotlivá stádia hvězd, od protohvězd přes pobyt na hlavní posloupnosti až k expanzi mezi rudé obry a závěrečná stádia. Ukazuje se, že v popisu přesnými rovnicemi je velká neznámá, která má vliv především na způsob, jakým ta která hvězda svůj život ukončí. Tou neznámou je ztráta hmoty hvězdným větrem. Jiří Kubát ze Stelárního oddělení AsÚ se podílel na studii, jež si vzala za cíl popsat vliv změn chemického složení vyvolaného rotačním směšováním na ztrátu hmoty horkých hvězd hvězdným větrem.
Erupce slunečních filamentů jsou považovány za základ výronů hmoty do koróny, známých jako CME, které mohou ovlivňovat i kosmické počasí v okolí Země. Tyto erupce však ne vždy skončí úspěšným výronem hmoty do meziplanetárního prostoru. Nová studie ukazuje, že za „neúspěšnými erupcemi“ filamentů stojí jemná rovnováha mezi magnetickými silami a gravitací – a že jejich následné kmitání může být klíčem k pochopení dynamiky sluneční koróny.
Srážka sondy DART s měsíčkem Dimorphos byla historickým experimentem planetární obrany. Cílem bylo otestovat, jak se změní oběžná doba tohoto tělesa. Nová studie, na níž se podílel i Petr Pravec z ASU ukazuje, že její dopady sahají ještě dál, než se čekalo – neovlivnila totiž jen oběžnou dráhu měsíčku, ale dokonce i rotaci samotného mateřského tělesa Didymos. Jak je to možné?
Erupce, nejenergetičtější projevy sluneční aktivity, již řadu let nejsou jen doménou sluneční fyziky. Před více než dekádou byly tyto jevy přesvědčivě prokázány též na jiných osamocených hvězdách chladných spektrálních typů na hlavní posloupnosti. Ale co více, jejich odvozené energie o mnoho řádů přesahovaly energie erupcí slunečních. Jenže právě výpočet celkové energie hvězdné erupce je založen na předpokladech, které nemusejí v realitě vůbec nastávat. Petr Heinzel s kolegy z Polska navrhuje vylepšenou metodu pro hodnocení parametrů hvězdných erupcí.
Pavel Spurný a Jiří Borovička z Oddělení meziplanetární hmoty ASU detailně studovali výjimečný případ meteoru ze známého roje Geminid. Tento konkrétní bolid vstoupil do zemské atmosféry rychlostí přes 35 km/s, pronikl výrazně hlouběji než jakýkoli jiný dosud dobře zdokumentovaný meteor patřící k tomuto meteorickému roji a částečně přežil až k dopadu na zemský povrch. Srovnání s jinými exempláři ukazuje, že jde o skutečně výjimečnou událost zaznamenanou objektivními pozorováními.
Novy jsou jedním z nejzajímavějších jevů, které nám současná pozorovací astronomie nabízí. Již nějakou dobu nejsou tyto jevy sledovány jen v naší Galaxii, ale jsou dostupné i pozorováním galaxií dalších, například M31 v Andromedě. Kamil Hornoch z ASU je jedním z pionýrů této disciplíny a stal se v tomto oboru známým už jako amatérský astronom. V současnosti je nejúspěšnějším lovcem nov v cizích galaxiích a není tedy divu, že se stal spoluautorem impaktovaného článku, který se zabývá statistikou vlastností hvězd, které ve vedlejší velké galaxii vybuchly jako novy.
Mezinárodní vědecký tým, jehož součástí byl i Michal Dovčiak z ASU, se zabýval měřením rentgenových spekter a polarizovaného záření přicházejícího od rentgenové dvojhvězdy GRS 1739-278. Tento systém podle výsledků představované studie obsahuje černou díru s hmotností asi šestnácti hmotností Slunce, která rotuje téměř maximální dovolenou rychlostí. Kvůli rychlé rotaci lze v měřeních identifikovat významný příspěvek tzv. vratného záření, které je důsledkem silných jevů obecné relativity v blízkosti černé díry.
Geminidy patří mezi ty nejlépe sledovatelné meteorické roje, každoročně slibující stabilní hodinové frekvence. Přesto jsou tato tělíska do jisté míry mezi jinými meteorickými roji unikátní. Autorský tým z Oddělení meziplanetární hmoty ASU se věnoval zevrubné studii několika exemplářů Geminid pozorovaných vlastními silami, pokrývajících rozsáhlý interval hmotností těles. Autoři studovali jak a proč se tyto objekty rozpadají, jaké mechanické a tepelně-mechanické síly je ovlivňují a co jejich chování říká o vnitřní struktuře a původu těchto těles. Studie přináší ucelený pohled na dynamiku fragmentace meteoroidů různých velikostí a nabízí důkazy, že jejich počáteční praskání je způsobeno tepelným namáháním při nástupu do atmosféry.
V srdci naší Galaxie se nachází extrémně hustá koncentrace hmotných hvězd poblíž supermasivní černé díry Sagittarius A*. Tyto hvězdy — obří a krátkověké — mají rozhodující vliv na okolní prostředí i na to, jak černá díra akumuluje hmotu. Nová práce, v níž důležitou roli sehráli odborníci z ASU představuje nejnovější modely vývoje těchto masivních hvězd založené na modernizovaných předpisech ztrát hmoty. Ukazuje se, že doposud běžně používané modely mohly významně nadhodnocovat ztrátu hmoty v raných fázích hvězdného vývoje. Práce tak nabízí aktualizovaný pohled na interpretaci pozorovaných populací hvězd v centru naší Galaxie.
