Související stránky k článku Výzkumy v ASU AV ČR (240): Planety v hvězdných systémech s hnědým trpaslíkem

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.

Exoplaneta VHS 1256 b se nachází 40 světelných roků od Země a obíhá kolem dvou hvězd v souhvězdí Havrana (Corvus). Obíhá je ve vzdálenosti 4× větší než Neptun kolem Slunce, což astronomům hraje do karet, protože se světlo z hvězdy nemíchá se zářením exoplanety. Jeden oběh jí trvá přes 10 000 let. Již první výsledky naznačují výskyt pohybujících se křemičitanů, vody, oxidu uhelnatého a zřejmě i uhličitého v její atmosféře.

Kosmická observatoř NASA s názvem Kepler byla zkonstruována za účelem objevování exoplanet na základě tranzitní metody, kdy dojde k zeslabení jasu hvězdy v důsledku přechodu planety přes její kotouček. Náhodou ji dělá stejná konstrukce ideální pro pozorování jiných přechodných jevů – objektů, které mění svoji jasnost v průběhu času. Nový výzkum archivních dat z družice Kepler vedl k odhalení vzácného super-vzplanutí dříve neznámé trpasličí novy. Soustava zjasnila 1 600× za dobu kratší než jeden den a následně pomalu slábla.

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.

V posledních dnech nám dalekohled Jamese Webba nabízí doopravdy jeden objev za druhým. V tomto trendu pokračuje i nedávno zveřejněné pozorování prašného disku u nedaleké mladé hvězdy. Je to poprvé, co dalekohled Jamese Webba pozoroval dříve známý prašný disk na daných vlnových délkách v infračervené části spektra. Mimo jiné nám toto pozorování odhaluje možné složení tohoto disku a jeho vnitřní fungování.

Naše Galaxie může obsahovat až 100 miliard hnědých trpaslíků. Vyplývá to z nového výzkumu mezinárodního týmu astronomů, jehož vedoucími byli Koraljka Muzic z University of Lisbon a Aleks Scholz z University of St Andrews. Ve čtvrtek 6. července 2017 představil Aleks Scholz na celostátním setkání astronomů na University of Hull jejich závěry o průzkumu hustých hvězdokup, v nichž jsou hnědí trpaslíci velmi hojně zastoupeni.

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.

Již před několika měsíci dalekohled Jamese Webba provedl první spektrální analýzy atmosfér exoplanet, přičemž se mu v nich podařilo nalézt vodu i oxid uhhličitý, nebo dokonce planetu přímo vyfotografoval. Ve všech případech se však jednalo o již dříve objevené světy. Nyní jsme se poprvé dočkali i potvrzení existence exoplanety nové.

Skupina astronomů, jejíž vedoucím byl Justin Crepp z University of Notre Dame, objevila vzácného hnědého trpaslíka, což je slabý objekt s vlastnostmi mezi hvězdou a planetou. Kromě toho, že pořídili poprvé jeho fotografii, tým Justina Creppa rovněž určil hmotnost hnědého trpaslíka, jeho stáří a složení – tj. základní informace, které mohou být využity jako „měřítko“ při studiu těchto těžko postižitelných objektů.

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.

Astronomové využívající dalekohled ESO/VLT objevili v atmosféře extrasolární planety baryum – dosud nejtěžší chemický prvek, jaký byl tímto způsobem zaznamenán. Nalezení barya ve vysokých vrstvách atmosféry hned u dvojice mimořádně horkých plynných obrů WASP-76 b a WASP-121 b – planet obíhajících kolem dvou různých hvězd ležících mimo Sluneční soustavu – bylo pro vědce překvapením. Nečekaný objev přináší řadu otázek týkajících se vlastností takto exotických atmosfér.
Třetí nejbližší hvězdný systém - dvojice hnědých trpaslíkůAutor: Janella Williams, Penn State University Dvojice nově objevených hvězd je třetím nejbližším hvězdným systémem vzhledem ke Slunci. Informace o tom byla publikována v časopise Astrophysical Journal Letters. Tato dvojhvězda se tak stala nejbližší objevenou hvězdnou soustavou od roku 1916. Novou dvojhvězdu objevil Kevin Luhman (Penn State University) se svými spolupracovníky z Centra pro exoplanety a obyvatelné světy.

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.

Infračervený spektrograf IRD na japonském dalekohledu Subaru objevil v rámci programu Subaru Strategic Program první exoplanetu. Ta obíhá kolem červeného trpaslíka s označením Ross 508 a jelikož se jedná o první exoplanetu, která byla u této hvězdy objevena, připadlo jí označení Ross 508b. Zajímavá je tím, že se jedná o takzvanou superzemi. Je čtyřikrát hmotnější než naše planeta, a protože se nachází v blízkosti obyvatelné zóny své mateřské hvězdy, mohla by se na jejím povrchu vyskytovat voda v kapalném stavu. Její další zkoumání tak napomůže potvrzení možnosti života u málo hmotných hvězd.
protoplanetární disk hnědého trpaslíka ISO-Oph 102 - představa eso1248 Autor: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/M. Kornmesser (ESO)Částice kosmického prachu kolem nepodařených hvězd jsou podle měření ALMA výrazně větší
Tisková zpráva Evropské jižní observatoře (048/2012): Astronomové využívající přístroj ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) objevili, že vnější oblasti prachového disku kolem hnědého trpaslíka obsahují až milimetrová pevná zrnka. Jsou tedy podobná těm, která nalézáme v hustších discích kolem mladých hvězd. Překvapivý objev je tvrdým oříškem pro současné teorie vzniku kamenných planet o velikosti Země a naznačuje, že tyto objekty by mohly být ve vesmíru ještě početnější, než se dříve myslelo.

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.

Astronomové za pomoci Hubbleova dalekohledu nalezli protoplanetu během intenzivního, „násilného” procesu nazvaného nestabilita disku. V této fázi protoplanetární disk obklopující hvězdu chladne a vlivem gravitace je rozdělen na jednu nebo více planet. Vědci dlouhou dobu hledali jasný důkaz tohoto procesu, kterým by se mohla stát protoplaneta AB Aurigae b, kterou pozoroval Hubbleův dalekohled.

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.

Tým astronomů využívající dalekohled VLT na Evropské jižní observatoři (ESO) v Chile nalezl důkazy přítomnosti další planety obíhající kolem hvězdy Proxima Centauri. Tento kandidát na novou exoplanetu je již třetím tělesem objeveným v tomto systému a zatím nejlehčím známým objektem na oběžné dráze kolem Slunci nejbližší sousední hvězdy. S hmotností pouhé čtvrtiny Země patří Proxima d k nejlehčím extrasolárním planetám, jaké byly dosud odhaleny.

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.