Související stránky k článku Výzkumy v ASU AV ČR (307): Vzácná dvojhvězda obrů a exotické typy horkých hvězd
Astronomové využívající dalekohled ESO/VLT a další pozemní i kosmické přístroje objevili nový exotický typ dvojhvězdy. Systém AR Scorpii tvoří bílý a červený trpaslík. Bílý trpaslík s vysokou frekvencí otáčení urychluje elektrony ve svém okolí téměř na rychlost světla. Tyto vysoce energetické částice následně generují záblesky elektromagnetického záření, které dopadá na sousední hvězdu. Celý proces způsobuje výrazná zjasnění systému v oborech od ultrafialového po rádiové záření, která se opakují s periodou 1,97 minuty. Výzkum byl prezentován 28. července 2016 ve vědeckém časopise Nature.
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.
Sledování dvojhvězd je jednou z nejoblíbenějších kratochvílí amatérských astronomů. Ale ani profesionálové vícenásobnými systémy rozhodně nepohrdají. Vždyť právě z pozorování dvojhvězd lze získat velmi přesné informace o základních parametrech těchto hvězd – na dálku je lze zvážit, změřit a vůbec usoudit na to, co jsou tyto hvězdy vlastně zač. Některé dvojhvězdy však zůstávají oříškem kvůli technickým omezením. Jednou z takových je i hvězda 1 Del, u níž Jiří Kubát z ASU s kolegy konečně rozlišil spektra obou komponent.
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.
Astronomové využívající soustavu radioteleskopů ALMA získali nový detailní pohled na velmi rané etapy vzniku planet kolem dvojhvězd (binárních hvězdných systémů). Astronomové objevili pozoruhodnou oblast ve tvaru půlměsíce obsahující prach, která zřetelně postrádá jakýkoliv plyn. Útvar je pevně usazený ve vnějších oblastech protoplanetárního disku kolem dvojhvězdy. Závěry publikované ve zpravodaji AAAS poskytly nové pohledy na možnosti vzniku planet v binárních systémech.
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.
Nejbouřlivějším projevem aktivity Slunce jsou sluneční erupce, související s překotnou přestavbou magnetických polí. Není žádným tajemstvím, že projevy erupcí podobných těm slunečním jsou již desítky let registrovány i u jiných hvězd. Mnohé z těchto erupcí však svojí mohutností ty sluneční o mnoho řádů předčí. To je i případ jevů v dvojhvězdném systému DG CVn. V roce 2014 došlo v tomto systému k tzv. supererupci, jež byla zachycena rentgenovým dalekohledem na družici Swift i celou sítí pozemních optických přístrojů. To umožnilo velmi detailní analýzu a interpretaci pozorovaného chování, na níž se podíleli i pracovníci ASU: Vojtěch Šimon, Martin Jelínek a René Hudec.
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.
Mezinárodnímu týmu astronomů se s pomocí dalekohledu ESO/VLT podařilo objevit nejžhavější a nejhmotnější exemplář dotykové dvojhvězdy, tady takové, kde jsou složky tak blízko k sobě, že se doslova dotýkají navzájem. Hvězdy v tomto mimořádném systému s označením VFTS 352 však směřují k neodvratnému a dramatickému zániku, během kterého buď splynou v jednu obří hvězdu, nebo vytvoří dvojitou černou díru.
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.
Poloha nejhmotnější dvojhvězdy v mlhovině 30 DoradusAutor: NASA/ESADva hvězdní „otesánci“ obíhají kolem sebe. Na publikovaném snímku z Hubblova kosmického dalekohledu HST je zachycena oblast tvorby hvězd 30 Doradus ve Velkém Magellanově oblaku. Dvojice velmi hmotných hvězd pojmenovaná R144 je na snímku vyznačena šipkou. V okamžiku svého zrodu měla tato dvojhvězda „porodní váhu“ přibližně 300 až 400 hmotností Slunce. V současné době leží její hmotnost v rozmezí 200 až 300 hmotností Slunce, což z tohoto systému dělá nejhmotnější známou dvojhvězdu. Poněkud vlevo od středu obrázku můžete spatřit velmi hmotnou hvězdokupu R136 (je označena kroužkem).
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.
Objev mladé dvojhvězdyAutor: NASA/ESA/JPL Dvě velké kosmické observatoře NASA – Hubble Space Telescope (HST) a Spitzer Space Telescope (SST) – společně pracovaly na odhalení záhadného hvězdného nemluvněte, které se navenek chová podobně jako policejní maják. Ve skutečnosti se jedná o mladou vznikající dvojhvězdu.
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.
Dvojhvězda tvořená dvěma červenými trpaslíky.Autor: NASAAstronomové předpokládají, že asi polovina hvězd v naší Galaxii je, na rozdíl od našeho Slunce, součástí binárních systémů (dvojhvězd), v nichž dvě hvězdy obíhají navzájem kolem sebe, resp. kolem společného hmotného středu. Avšak existují rovněž limity, jak blízko se mohou obě hvězdy k sobě přiblížit, aniž by splynuly v jednu velkou hvězdu.
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.
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.
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.
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.
Jak se ve skvrnách na Slunci pohybují jasné útvary zvané penumbrální zrna, a co tento pohyb říká o vnitřní dynamice a magnetickém poli Slunce? Nová studie pomocí pokročilé počítačové simulace nabízí odpovědi, které rozšiřují výsledky předchozích pozorování a odhalují, jak složitý a proměnlivý je život penumbrálních zrníček.
