Související stránky k článku Výzkumy v ASU AV ČR (172): Hvězdný vítr v planetárních mlhovinách
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.
Vliv supernov na chemické změny v mezihvězdném prostředí je neustále cílem aktivního výzkumu. Rozsáhlý tým, jehož členy byli i dva pracovníci Oddělení galaxií a planetárních systémů ASU, se zabýval bilancí, zda výbuch supernovy v rozpínající se obálce okolní prostředí o prach obohatí nebo zda naopak mohutný výbuch prach odpaří.
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.
Tento kosmický klenot zná skoro celý svět. Jde o Jižní prstencovou mlhovinu NGC 3132, která se stala jedním z prvních vědeckých cílů nového vesmírného dalekohledu Jamese Webba. Tato planetární mlhovina nacházející se v souhvězdí Plachet má poměrně rozmanitý tvar, což uchvátilo myšlenky mezinárodního týmu vědců. Za tak komplexní tvar objektu mohou podle simulací další hvězdy.
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.
U některých galaxií si astronomové povšimli přítomnosti čáry v modré oblasti spektra, která patří ionizovanému heliu. Ke vzniku této čáry jsou zapotřebí vysoké energie. Dosavadní vysvětlení – například vliv horkých a hmotných hvězd – se ukazuje jako nedostatečné. Nová studie ukazuje, že klíčovou roli zřejmě hrají rentgenové zdroje: od černých děr v aktivních jádrech galaxií až po dvojhvězdné systémy s kompaktními objekty. Autoři analyzovali rozsáhlý soubor dat a našli těsnou souvislost mezi intenzitou rentgenového záření a emisí helia, která platí napříč různými typy galaxií. Zdá se tedy, že právě rentgenové zdroje jsou hlavním spouštěčem tohoto mimořádného jevu.
Běžné stáří planetárních mlhovin se pohybuje mezi 5–25 tisíci lety. Nedávno však teleskopy zachytily fotony z planetární mlhoviny, která přepsala rekordy. Mlhovina byla nalezena v otevřené hvězdokupě M37 v souhvězdí Persea týmem astronomů vedeným členy z Hongkongské univerzity.
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.
31. ledna 2020 zachytila družice Swift mohutný záblesk gama označený GRB 200131A. Už po necelé minutě se k pozorování přidal ondřejovský robotický Small Binocular Telescope a pořídil snímky, které ukázaly prudký pokles optické jasnosti. Tak rychlý start měření je mimořádně vzácný – právě v těchto prvních minutách se může projevit krátkodobá, ale významná fáze výbuchu: tzv. reverzní rázová vlna, kdy část energie míří zpět do vyvržené hmoty.
Slabá záře planetární mlhoviny ESO 577-24 je pozorovatelná pouze asi 10 tisíc let, což je z kosmického hlediska okamžik. Svítící obálku ionizovaného plynu, která představuje doslova poslední výdech umírající hvězdy, jejíž pozůstatky jsou patrné uprostřed snímku, zachytil dalekohled ESO/VLT. Planetární mlhovina při své expanzi dále slábne a postupně zcela zanikne.
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.
Dlouhodobá astronomická pozorování přinášejí unikátní údaje pro studium zajímavých hvězdných systémů. Kataklyzmické proměnné představují fascinující kategorii objektů. V těchto těsných systémech proudí hmota z jedné hvězdy – obvykle vyvinuté chladné hvězdy – na druhou složku, kterou bývá bílý trpaslík. Oběžná dráha je typicky několik hodin. U většiny takových systémů se vytváří z proudící hmoty kolem tohoto trpaslíka akreční disk, ale existuje zvláštní podtřída, kde k tomu nedojde: tzv. polary. Nová studie porovnává dva konkrétní polary – BY Camelopardalis a AR Ursae Majoris – a ukazuje, že přestože patří do stejné kategorie, jejich dlouhodobé chování se zásadně liší.
Planetární mlhoviny – impozantní zářící prstence mezihvězdného plynu a prachu – vyznačují konec aktivního života 90 % všech hvězd. Dlouhá léta si však astronomové nebyli zcela jisti, jestli bude i Slunce čekat stejný osud. Nyní profesor Albert Zijlstra z University of Manchester se svými spolupracovníky tvrdí, že Slunce v závěru svého života vytvoří jen slabou planetární mlhovinu. Článek byl publikován 7. května 2018 v časopise Nature Astronomy.
Na Měsíci existuje voda. Samozřejmě pod povrchem. A to nikoli jen vázaná v minerálech nebo zachycená v hlubokém stínu kráterů, ale i ve formě vodního ledu v měsíčním regolitu, hlavně v blízkosti pólů a dokonce i jako podzemní jezera. Nová studie českých vědců přináší důkazy o výrazných rozdílech mezi polárními a nepolárními oblastmi Měsíce a identifikuje konkrétní místa, kde je pro výskyt vody větší pravděpodobnost.
Tato úchvatná bublina zářící jako hvězdný duch ve strašidelné temnotě vesmíru by se moha zdát nadpřirozenou a záhadnou, kdyby se nejednalo o známý astronomický objekt: planetární mlhovinu, objekt, který je průvodním znakem závěrečné fáze života některých hvězd. Snímek, který byl pořízen pomocí dalekohledu ESO/VLT na observatoři Paranal v severním Chile, zachycuje dosud nejdetailnější pohled na málo známý objekt s označením ESO 378-1.
Asteroidy nemusejí být jen osamělými poutníky Sluneční soustavou – některé jsou tvořeny více velikostně srovnatelnými tělesy, jiné mají své malé měsíčky, a další tvoří složité systémy měsíců se dvěma i více tělesy. Nová studie, u níž byli i pracovníci Oddělení meziplanetární hmoty ASU, se zaměřila na málo známou skupinu asteroidů s družicemi obíhajícími na velmi vzdálených drahách. Tyto tzv. „velmi široké binární systémy“ (VWBA, z anglického very wide binary asteroids) představují extrém v dynamice asteroidů a mohou odhalit klíčové stopy o jejich původu, vývoji, i o kolizní historii rané Sluneční soustavy.
Na záběrech, které patří k nejdetailnějším, jaké kdy byly pořízeny pomocí dalekohledu ESO/VLT, se poprvé podařilo zachytit, jak u stárnoucí hvězdy vzniká planetární mlhovina připomínající motýla. Pozorování rudého obra s označením L2 Puppis provedená ve viditelném světle pomocí nového přístroje SPHERE v pracovním módu ZIMPOL rovněž jasně ukázala blízkého souputníka sledované hvězdy. Závěrečná stádia vývoje hvězd jsou stále obestřena řadou tajemství a původ takové bipolární mlhoviny se složitým a působivým vzhledem je ještě záhadnější.
Co kdyby černé díry nebyly jedinými extrémními objekty ve vesmíru? Nejnovější studie ukazuje, jak skalární a elektromagnetická pole ovlivňují gravitaci kompaktních objektů. Poukazuje tak na možnou existenci tzv. nahých singularit a upozorňuje na nečekané důsledky pro pohyb světla a překvapivé vlastnosti oběžných drah hmoty v jejich okolí. Jiří Horák z ASU byl hlavním autorem článku, který zkoumá možnosti detekce různých typů exotických objektů na základě speciálních vlastností oběžného pohybu, které se mohou projevit v přímém pozorování rentgenového záření akrečních disků, které tyto objekty zpravidla obklopují.
