HST objevil modrou číhající hvězdu, která se otáčí tak rychle, že to boří modely astronomů

Trojhvězdný systém přináší neobvyklou přeživší hvězdu. Na rozdíl od našeho Slunce, které existuje osamoceně, má nejméně polovina hvězd v naší Galaxii společníka. Tento koncept byl slavně ztvárněn ve filmech Hvězdné války, kde Luke Skywalker sledoval, jak nad jeho domovskou planetou Tatooine zapadají dvě slunce. Představte si však svět se třemi slunci na obloze – taková byla kdysi realita pozoruhodného trojhvězdného systému, který nedávno zkoumal Hubbleův vesmírný teleskop HST.

Data z HST ukazují, že tento systém měl chaotickou minulost. Přibližně před 500 miliony let se dvě z hvězd spojily a vytvořily mnohem větší a hmotnější stálici. Tato nová hvězda časem „vyhořela“ a nakonec se zhroutila do neobvykle hmotného bílého trpaslíka. Třetí hvězda v soustavě, která byla kdysi jejím společníkem, se stala nezúčastněným pozorovatelem tohoto kosmického otřesu.

Během splynutí přeživší hvězda odčerpávala materiál ze své masivní sousední hvězdy, získávala hmotu a stávala se jasnější. Nyní je však osamocená a obíhá kolem zbytků svého bývalého společníka – mrtvého bílého trpaslíka. Hubbleova pozorování odhalila, že tato osamělá hvězda rotuje mnohem rychleji, než se očekávalo, což je vodítko, že kdysi pohltila plyn z hvězdného splynutí, a to podpořilo její rychlou rotaci.

Na sérii obrázků je vývoj hvězdy označované jako „Blue Lurker“ (modrý „číhavec“) v trojhvězdné soustavě.
Panel 1: Trojhvězdný systém obsahuje tři hvězdy podobné Slunci. Dvě z nich obíhají velmi těsně kolem sebe. Třetí hvězda má mnohem vzdálenější oběžnou dráhu.
Panel 2: Těsný hvězdný pár se po spirále přibližuje, spojí se a vytvoří jednu hmotnější hvězdu.
Panel 3: Sloučená hvězda se vyvíjí v obří hvězdu. Jak se obrovská fotosféra rozpíná, část materiálu padá na vnějšího průvodce, což způsobuje, že se průvodce zvětšuje a zvyšuje se jeho rychlost rotace.
Panely 4-5: Centrální sloučená hvězda nakonec vyhoří a vytvoří masivního bílého trpaslíka a vnější průvodce se po spirále přiblíží k bílému trpaslíkovi, čímž vznikne dvojhvězdný systém s těsnější oběžnou dráhou.
Panel 6: Přeživší vnější průvodce je podobný našemu Slunci, ale přezdívá se mu „Blue Lurker“ (modrý číhavec). Přestože je o něco jasnější modré barvy, než se očekávalo, kvůli dřívějšímu přenosu hmoty z centrální hvězdy a nyní rotuje velmi rychle, jsou tyto rysy nenápadné. Hvězda by mohla být snadno zaměněna za normální hvězdu podobnou Slunci, a to navzdory své exotické vývojové historii.

Hubbleův vesmírný teleskop vystopoval „modrého číhavce“ mezi hvězdami
Termín „modrý číhavec“ může znít jako padouch z nějakého filmu o superhrdinech, ale ve skutečnosti označuje vzácný typ hvězdy. Hubbleův vesmírný teleskop nedávno zkoumal tuto jedinečnou hvězdu v otevřené hvězdokupě M67, která se nachází asi 2 800 světelných let od Země.

Data z HST ukazují, že tento modrý číhavec má za sebou dramatickou minulost, kdy interagoval s dalšími dvěma hvězdami ve složitém trojhvězdném systému. Sdílí podobnosti s „modrými opozdilci“ – hvězdami, které se zdají být žhavější, jasnější a modřejší, než se očekávalo, a které často vznikají při splynutí hvězd.

Modrý číhavec vyniká nečekaně rychlou rotací, která vedla k jeho objevu. Navzdory této rychlé rotaci se jinak podobá typické hvězdě podobné Slunci. Název „modrý“ může být zavádějící, protože barva hvězdy splývá s barvou okolních hvězd o hmotnosti Slunce ve hvězdokupě. Tato schopnost splynutí je důvodem, proč je popisována jako „číhající“ mezi ostatními.

Odhalení záhady rotace
Rychlost rotace je důkazem toho, že číhající hvězda musela nasávat materiál z hvězdného průvodce, což způsobilo zrychlení její rotace. Vysoká rychlost rotace hvězdy byla objevena pomocí vysloužilého kosmického dalekohledu Kepler. Zatímco normálním hvězdám podobným Slunci trvá jedna otočka obvykle asi 30 dní, číhající hvězdě to trvá jen čtyři dny.

Jak se modrý číhavec dostal do této podoby, je „velmi komplikovaný evoluční příběh“, řekla Emily Leinerová z Illinoiského technologického institutu v Chicagu. „Tato hvězda je opravdu vzrušující, protože je příkladem hvězdy, která interagovala v trojhvězdném systému.“ Modrý číhavec původně rotoval pomaleji a obíhal kolem dvojhvězdného systému tvořeného dvěma hvězdami podobnými Slunci.

Vývoj hvězdné záhady
Přibližně před 500 miliony let došlo ke splynutí dvou hvězd v této dvojhvězdě, čímž vznikla jediná, mnohem hmotnější hvězda. Tato hvězda brzy nabobtnala v obří hvězdu, která na modrého číhavce vyvrhla část svého vlastního materiálu a roztočila ho. Dnes pozorujeme, že modrý číhavec obíhá kolem bílého trpaslíka – vyhořelého pozůstatku masivního splynutí.

„Víme, že tyto vícenásobné hvězdné systémy jsou poměrně běžné a povedou k opravdu zajímavým výsledkům,“ vysvětlila Leinerová. „Jen zatím nemáme model, který by dokázal spolehlivě propojit všechny tyto fáze vývoje. Trojhvězdné systémy tvoří asi 10 procent populace hvězd podobných Slunci. Ale dát dohromady tuto evoluční historii je docela náročné.“

Pozorování a důsledky
HST pozoroval bílého trpaslíka, který je průvodcem hvězdy, kolem níž číhající hvězda obíhá. Pomocí ultrafialové spektroskopie HST zjistil, že bílý trpaslík je velmi horký (až 12 760 °C, což je více než dvojnásobek povrchové teploty Slunce) a má hmotnost 0,72 hmotnosti Slunce. Podle teorie by horcí bílí trpaslíci v M67 měli mít hmotnost pouze kolem 0,5 hmotnosti Slunce. To svědčí o tom, že bílý trpaslík je vedlejším produktem splynutí dvou hvězd, které byly kdysi součástí trojhvězdného systému.

„Je to jeden z mála trojnásobných systémů, u kterého můžeme takto podrobně popsat jeho vývoj,“ řekla Leinerová. „Trojité systémy se ukazují jako potenciálně velmi důležité pro vytváření zajímavých konečných produktů. Je opravdu neobvyklé, že můžeme takový systém studovat tak, jak ho zkoumáme my.“

Výsledky studia Emily Leinerové byly prezentovány na 245. zasedání Americké astronomické společnosti ve Washingtonu, D.C.

Zdroj: https://scitechdaily.com/hubble-discovers-blue-lurker-spinning-so-fast-its-breaking-astronomers-models/

autor: František Martinek