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.
Sluneční erupce patří k nejenergetičtějším jevům ve Sluneční soustavě, ale jejich vnitřní průběh zůstává i dnes jen částečně pochopen. Studie Jany Kašparové z ASU a jejích kolegů ukazuje, že klíčové procesy magnetického přepojování mohou probíhat nejen pod strukturou procházející erupcí, ale i přímo uvnitř ní. Díky unikátní kombinaci rádiových, extrémně ultrafialových a rentgenových pozorování autoři detailně rekonstruují počáteční fázi erupce z 2. dubna 2022 a odhalují nové souvislosti mezi strukturou magnetického pole, urychlováním částic a vznikem záření.
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.
Velmi hmotné hvězdy představují krátké, ale mimořádně bouřlivé epizody ve vývoji galaxií. Patří mezi nejintenzivnější zdroje záření, hvězdného větru i výronů hmoty, obohacují své okolí o těžší prvky. Ve svých pozdních fázích mohou nabývat velmi různorodých typů a rozlišit mezi nimi často není snadné – zejména pokud se spoléháme jen na viditelný obor elektromagnetického záření. Michaela Kraus z ASU vedla tým, který si detailně prohlédl šest vybraných hvězd v galaxiích M31 a M33 v blízké infračervené oblasti. Autoři ukazují, že tato část spektra dokáže odhalit znaky, které jsou v optickém oboru skryté, a umožňuje doladit či radikálně změnit dosavadní klasifikaci zkoumaných objektů.
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.
Meteory nejsou jen efektní podívanou na noční obloze, ale nesou v sobě informace o chemickém složení malých těles Sluneční soustavy. Nová studie využívající spektra jasných bolidů odhalila souvislost mezi množstvím vodíku v kometárních meteoroidech a jejich velikostí: větší tělesa si dokážou uchovat více těkavých látek. Tento výsledek přispívá do diskuse o původu vody na Zemi a o rozdílech mezi materiálem komet a asteroidů.
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.
Hvězdokupy se na první pohled mohou zdát klidnými a neměnnými shluky hvězd, ale ve skutečnosti v nich probíhá neustálý dynamický tanec plný těsných přiblížení hvězd, občasných kolizí a výměn energie. Nová studie vedená Václavem Pavlíkem z Oddělení galaxií ASU ukazuje, že právě tyto interakce mezi hvězdami – zejména mezi binárními a jednotlivými – mohou zásadně měnit vnitřní uspořádání hvězd v kulových hvězdokupách. Modely naznačují, že těsná přiblížení hvězd ke dvojhvězdným systémům, konkrétně hmotným binárním černým dírám, napomáhají promíchávání různých populací hvězd.
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.
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.
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.
Dvojhvězda BD+20 5391 se ukázala být mimořádně vzácným případem dvou červených obrů téměř totožné hmotnosti, kteří se vyvíjejí bok po boku. Nová studie vedená týmem z univerzity v Potsdami, na níž spolupracovali i odborníci ze Stelárního oddělení ASU, přináší detailní pohled na jejich fyzikální vlastnosti, oběžnou dráhu a budoucí vývoj. Výsledky naznačují, že z obou obrů brzy začne přetékat hmota do okolí, což může vést buď k jejich splynutí, nebo ke vzniku mimořádně těsné dvojice bílých trpaslíků. Každopádně půjde o jedinečný laboratorní případ vývoje dvojhvězd v pokročilých fázích života.
