Související stránky k článku Výzkumy v ASU AV ČR (307): Vzácná dvojhvězda obrů a exotické typy horkých hvězd

Modelování pozdních fází vývoje velmi hmotných hvězd je jednou z největších astrofyzikálních výzev současnosti. Navíc jen omezená dostupnost reálných pozorovacích dat činí pokusy o modelování ještě složitějšími, protože je velmi obtížné teoretické výsledky ověřit na skutečných datech. I proto je velmi zajímavou studie Michalise Kourniotise přijatá k publikaci v časopise Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Práce se zabývala opravdu zvláštní hvězdou s označením HD 144812.

Odhalení pravé podstaty vícenásobných hvězdných systémů může být obtížné, a to zejména v případě, kdy se přinejmenším jedna ze složek schovává v plynu, který je nedílnou součástí soustavy. Petr Hadrava z ASU vedl rozsáhlý mezinárodní tým, který přispěl k dešifrování konfigurace systému UU Cas.

Bílí trpaslíci jsou degenerované hvězdy, závěrečná stádia vývoje hvězd s hmotnostmi řádově srovnatelnými s hmotností Slunce. O bílých trpaslících se často mluví v souvislosti s dvojhvězdným vývojem, zejména v případě, že z druhé složky přetéká hmota na trpaslíka. Výměna hmoty vede k zajímavým astrofyzikálním efektům. Ještě zajímavější jsou systémy, v nichž obě složky došly do stádia bílého trpaslíka. Jeden z takových pečlivě analyzovali členové mezinárodního týmu, v němž důležitou roli sehráli Adéla Kawka a Stéphane Vennes z ASU.

Napriek tomu, že pre hviezdy často používame synonymum „stálice“, aj oni podliehajú zmenám a majú svoje životy. Ich vývoj však prebieha milióny až miliardy rokov, teda v časových škálách, ktaré počas našich životov nedokážeme postrehnúť. Celý život hviezdy je neustálym súbojom dvoch protichodných princípov: gravitačnej sily, ktorá sa snaží hviezdu zmrštiť, zatiaľ čo vnútorné sily ju naopak chcú roztrhnúť. Kľúč k dlhovekosti spočíva v nájdení rovnováhy.

Léto na severní polokouli je pro mnoho amatérských astronomů frustrujícím obdobím. Noci se prakticky celý měsíc nesetmí natolik, aby bylo možné pozorovat slabé, rozmazané galaxie či mlhoviny, a i na obloze jako takové je výrazně méně jasných hvězd než obvykle. Občas severní nebe ozdobí přehlídka nepřirozeně modrých nočních svítících mraků, určitou šanci mají i pozorovatelé jasných planet a Měsíce. Ale je tu ještě jedna možnost – jasné vícenásobné hvězdné objekty.

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.
obálka kolem R Sculptoris - ALMA - eso1239Autor: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)Nová pozorování odhalují tajemství umírající hvězdy
Tisková zpráva Evropské jižní observatoře (039/2012): Astronomové pracující s dalekohledem ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) objevili neočekávanou spirální strukturu obklopující starou hvězdu R Sculptoris. Je to vůbec poprvé, co se podařilo najít podobný útvar spojený s vnější sférickou obálkou u hvězdy ve fázi rudého obra. Poprvé mají astronomové také možnost získat informace o takovéto spirále ve třech rozměrech. Neobvyklý útvar pravděpodobně vznikl působením neviditelného průvodce, který kolem rudého obra obíhá. Tato práce je jedna z prvních, která byla zveřejněna na základě dat získaných přístrojem ALMA ve fázi počátečního vědeckého využití (Early Science phase). Článek byl zveřejněn v odborném časopise Nature.

Pokud jde o nejenergetičtější úkazy ve vesmíru, uvolňování gravitační energie v rentgenových binárních systémech vyniká jako vysoce účinný proces. Rentgenové dvojhvězdy jsou zajímavé systémy složené ze dvou nebeských těles: normální hvězdy a kompaktního mrtvého objektu, tedy černé díry nebo neutronové hvězdy, která nasává materiál ze svého hvězdného společníka. V naší Galaxii bylo dosud identifikováno několik stovek takových zdrojů.

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.
U Camelopardalis, hvězda v závrečném stádiu života. Foto HST/ACS.
Hubbleův dalekohled vyfotografoval tenkou obálku vyvrženou hvězdou U Camelopardalis. Představuje stádium vývoje hvězdy těsně před
jejím zánikem, nebo chcete-li, vesmírné oko.

V nedávné době se astronomové dočkali dalšího překvapení od nejlepšího kosmického teleskopu současnosti, Dalekohledu Jamese Webba. Ten se nedávno zaměřil na hvězdný systém s označením WL 20. Zjistil přitom, že jedna z hvězd, které k němu náleží, ta s označením WL 20S, je ve skutečnosti dvojhvězdou. Objev je o to zajímavější, že tento systém je studován již od sedmdesátých let minulého století a za tu dobu ho pozorovalo nejméně pět teleskopů, žádnému z nich se však tuto dvojhvězdu rozlišit nepodařilo.

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.

Dalekohled VLT Evropské jižní observatoře pořídil snímek exoplanety obíhající kolem dvojhvězdy b Centauri, která je na obloze pozorovatelná pouhým okem. Jedná se zatím o nejteplejší a nejhmotnější systém hvězd, u jakého byla objevena planeta. Objekt obíhá kolem páru ve vzdálenosti 100krát větší než Jupiter kolem Slunce. Někteří astronomové se až dosud domnívali, že u takto hmotných a horkých hvězd planety existovat nemohou.

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.

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 27. 4. do 3. 5. 2020. Měsíc bude v první čtvrti. Večer můžeme pozorovat velmi jasnou Venuši. Ráno jsou vidět planety Saturn a Jupiter, nejníže je také Mars. Stále máme na obloze komety viditelné i triedrem. Pozorování doplňují vláčky družic Starlink. Írán vypustil třístupňovou raketu. Na ISS přistála zásobovací loď Progress MS-14. Zajímavé testy by mohly proběhnout v Číně a v Texasu. Před 120 lety se narodil nizozemský astronom Jan Hendrik Oort.

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.

Astronomové využívající radioteleskop ALMA, jehož evropským partnerem je ESO, zkoumali podivný oblak plynu, který vznik v důsledku interakce dvojice hvězd. Jedna z nich zvětšila svůj objem takovým způsobem, že obklopila hvězdu druhou, která se následně začala po spirále přibližovat a přinutila svého souseda k odhození vnějších vrstev atmosféry.

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.

Astronomové použili přístroj KPED (Kitt Peak Electron Multiplying CCD Demonstrator) na NSF’s Kitt Peak National Observatory k pozorování objektu ZTF J153932.16+502738.8, což je dvojice bílých trpaslíků, kteří kolem sebe obíhají a navzájem se zakrývají. Jeden oběh vykonají za doposud nejkratší známou oběžnou dobu. Tento binární systém se nachází ve vzdálenosti téměř 8 000 světelných roků a jeho poloha se promítá do souhvězdí Pastevce (Bootes). Jedná se zároveň o druhou nejrychlejší dvojici doposud pozorovaných bílých trpaslíků.

Modří veleobři – hvězdy mnohonásobně větší a hmotnější než Slunce – procházejí dramatickými proměnami během svého života. Nová studie využívající družici TESS zkoumá, jak se tyto hvězdy vyvíjejí a jaké informace lze vytěžit z jejich proměnlivosti. Díky podrobné analýze jednačtyřiceti těchto hvězd získáváme nové poznatky o jejich vnitřní stavbě, rotaci, pulsacích i záhadném šumu nízkých frekvencí, jehož původ stále uniká jistému vysvětlení.