Dalekohled VLT objevil nejrychleji rotující hvězdu

ESO 047/11 tisková zpráva

Dalekohled ESO/VLT nalezl dosud nejrychleji rotující hvězdu. Tato hmotná jasná stálice se nachází v sousední galaxii – ve Velkém Magellanově oblaku – a je od nás vzdálena asi 160 000 světelných let. Astronomové se domnívají, že hvězda má za sebou velmi bouřlivou minulost, kdy byla vyvržena z dvojhvězdného systému po explozi druhé složky soustavy.

Mezinárodní tým astronomů použil dalekohled ESO/VLT pracující na observatoři Paranal v Chile k přehlídce nejhmotnějších a nejjasnějších hvězd v mlhovině Tarantula (eso1117), která se nachází ve Velkém Magellanově oblaku. Mezi mnoha jasnými hvězdami patřícími k této hvězdné porodnici astronomové nalezli jednu, která rotuje třistakrát rychleji než naše Slunce. Hvězda má katalogové označení VFTS 102 [1] a její povrch se otáčí rychlostí více jak 2 miliony km za hodinu [2], což je velmi blízko k hranici, kdy by došlo k jejímu roztržení v důsledku působících odstředivých sil. VFTS 102 je dosud nejrychleji rotující známou hvězdou [3]. 

Astronomové rovněž objevili, že hvězda, která je 25krát hmotnější a 100 000krát jasnější než Slunce, se vesmírem pohybuje výrazně odlišnou rychlostí než její sousedé [4].

„Nápadně rychlá rotace a neobvyklý pohyb vzhledem k okolním hvězdám nás donutily zamyslet se nad tím, zda hvězda neprožila v minulosti něco neobvyklého,“ vysvětluje Philip Dufton (Queen’s University Belfast, Severní Irsko, UK), vedoucí autor článku prezentujícího uvedené výsledky.

Rozdíl v rychlosti by mohl znamenat, že se jedná o takzvanou 'runaway star' – hvězdu, která byla vyvržena z dvojhvězdného systému poté, co její souputník explodoval jako supernova. Tato myšlenka je podpořena dvojicí dalších indicií, kterými jsou nedaleký pulsar a s ním spojený pozůstatek po výbuchu supernovy [5].  
 
Členové týmu zpětně rekonstruovali možný příběh této velmi neobvyklé hvězdy. Svůj život pravděpodobně začala jako složka dvojhvězdy. Pokud jsou dvě hvězdy blízko sebe, plyn proudí z jedné hvězdy na druhou a může ji roztáčet rychleji a rychleji. To by mohlo vysvětlit neobvykle rychlou rotaci této hvězdy. Po krátkém životě trvajícím asi 10 milionů let mohla druhá hmotná složka systému explodovat jako supernova, což vysvětluje přítomnost charakteristického oblaku zbytků, který se nachází nedaleko. Exploze by zároveň mohla vést k vyvržení druhé hvězdy ze systému a k vysvětlení třetí anomálie, tedy rozdílu mezi rychlostí hvězdy VFTS 102 a dalších stálic v této oblasti. Při svém kolapsu se mohla druhá masivní složka dvojhvězdy stát pulsarem, který dnes pozorujeme a který tak uzavírá řešení tohoto případu. 

Ačkoliv si astronomové zatím nemohou být jisti, že se přesně toto opravdu stalo, Philip Dufton k tomu dodává, "je to přesvědčivý příběh, neboť vysvětluje všechny neobvyklé aspekty, které zde pozorujeme. Tato hvězda nám jistě předvádí neočekávané stránky krátkého ale dramatického života těch nejhmotnějších stálic.“

Zdroj

Poznámky

[1] Označení VFTS 102 pochází z přehlídky VFTS (VLT-FLAMES Tarantula Survey), která byla prováděna pomocí spektrografu FLAMES (Fibre Large Array Multi Element Spectrograph) na dalekohledu ESO/VLT.

[2] Letadlu letícímu touto rychlostí by oblet kolem zemského rovníku trval jednu minutu.

[3] Některé hvězdy končí svůj život v podobě kompaktního objektu, například pulsaru (viz poznámka [5]), který může rotovat ještě mnohem rychleji než hvězda VFTS 102. Tyto objekty jsou však mnohem menší, hustější a nezáří díky termojaderným reakcím jako normální hvězdy.   

[4] Hvězda VFTS se pohybuje rychlostí zhruba 228 km/s, tedy asi o 40 km/s pomaleji než další podobné hvězdy v této oblasti.

[5] Pulsary jsou objekty vznikající při výbuchu supernovy. Jádro hvězdy kolabuje na velmi malou velikost – vzniká neutronová hvězda, která rotuje velmi rychle a vyzařuje mohutné jety rádiového záření. Tyto jety společně s rotací hvězdy dávají vzniknout pravidelným pulsům, které následně pozorujeme na Zemi. Pozůstatek po výbuchu supernovy je charakteristický oblak plynu, který rozfukuje rázová vlna doprovázející kolaps jádra na neutronovou hvězdu. 

Další informace

Výzkum byl prezentován v článku “The VLT-FLAMES Tarantula Survey: The fastest rotating O-type star and shortest period LMC pulsar — remnants of a supernova disrupted binary?” autorů Philip L. Dufton a kol., který vyšel v odborném časopise Astrophysical Journal Letters.

Složení týmu: P.L. Dufton (Astrophysics Research Centre, Queen’s University Belfast (ARC/QUB), UK), P.R. Dunstall (ARC/QUB, UK), C.J. Evans (UK Astronomy Technology Centre, Royal Observatory Edinburgh (ROE), UK), I. Brott (University of Vienna, Department of Astronomy, Rakousko), M. Cantiello (Argelander Institut fur Astronomie der Universitat Bonn, Německo; Kavli Institute for Theoretical Physics, University of California, USA), A. de Koter (Astronomical Institute ‘Anton Pannekoek’, University of Amsterdam, Holandsko), S.E. de Mink (Space Telescope Science Institute, USA), M. Fraser (ARC/QUB, UK), V. Henault-Brunet (Scottish Universities Physics Alliance (SUPA), Institute for Astronomy, University of Edinburgh, ROE, UK), I.D. Howarth (Department of Physics & Astronomy, University College London, UK), N. Langer (Argelander Institut fur Astronomie der Universitat Bonn, Německo), D.J. Lennon (ESA, Space Telescope Science Institute, USA), N. Markova (Institute of Astronomy with NAO, Bulharsko), H. Sana (Astronomical Institute ‘Anton Pannekoek’, University of Amsterdam, Holandsko), W.D. Taylor (SUPA, Institute for Astronomy, University of Edinburgh, ROE, UK).

ESO (Evropská jižní observatoř) je hlavní mezinárodní astronomickou organizací Evropy a patří k nejproduktivnějším astronomickým observatořím světa. Je podporována 15 členskými státy, kterými jsou: Belgie, Brazílie, Česká republika, Dánsko, Finsko, Francie, Itálie, Německo, Nizozemí, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko a Velká Británie. ESO má za cíl vývoj, konstrukci a provoz výkonných pozemních astronomických zařízení, která umožní významné vědecké objevy. ESO také hraje přední roli při propagaci a organizaci mezinárodní spolupráce na poli astronomického výzkumu. ESO v současnosti provozuje tři observatoře světově úrovně: La Silla, Paranal a Chajnantor, které se nacházejí na poušti Atacama v Chile. Na Paranalu se nachází VLT (Very Large Telescope = Velmi velký dalekohled) – nejvyspělejší pozemní dalekohled pracující ve viditelném světle a VISTA, největší přehlídkový dalekohled pro infračervenou oblast na světě. Zároveň je ESO evropským zástupcem největšího astronomického projektu všech dob – teleskopu ALMA budovaného na planině Chajnantor. V současnosti ESO plánuje výstavbu Evropského extrémně velkého dalekohledu (E-ELT), který bude mít průměr primárního zrcadla 40 metrů. Měl by pracovat v infračerveném i viditelném oboru záření a stane se největším dalekohledem světa.

Odkazy

• článek: The VLT-FLAMES Tarantula Survey I. Introduction and observational overview
• článek v ApJL
• snímky dalekohledu VLT

Kontakty

Viktor Votruba; národní kontakt; Astronomický ústav AV ČR, Ondřejov 251 65, Česká republika; Email: votruba@physics.muni.cz

Jiří Srba; překlad; Hvězdárna Valašské Meziříčí, p. o., Česká republika; Email: jsrba@astrovm.cz

Philip Dufton; Queen's University of Belfast; Belfast, UK; Tel: +44 028 9097 3552; Email: P.Dufton@qub.ac.uk

Richard Hook; ESO, La Silla, Paranal, E-ELT & Survey Telescopes Press Officer; Garching bei München, Germany; Tel: +49 89 3200 6655; Cell: +49 151 1537 3591; Email: rhook@eso.org

Toto je překlad tiskové zprávy ESO eso1147. ESON -- ESON (ESO Science Outreach Network) je skupina spolupracovníku z jednotlivých členských zemí ESO, jejichž úkolem je sloužit jako kontaktní osoby pro lokální média.