Proměnnost hvězd slunečního typu stále záhadná

ESO 048/09 tisková zpráva

Astronomové čelí Sokratické nevědomosti

Obsáhlá studie provedená pomocí dalekohledu ESO/VLT prohloubila letitou záhadu hvězd podobných Slunci. Neobvyklé dlouhodobé variace jasnosti pozorované u třetiny hvězd slunečního typu v závěrečné fázi vývoje zůstávají stále neobjasněny. Za posledních několik desetiletí nabídli astronomové řadu hypotéz, ale poslední pečlivá pozorování je všechny smetla ze stolu a dále prohloubila záhadu tohoto problému. Pátrání po uspokojivém vysvětlení pokračuje.

"Jako astronomové tápeme ve tmě, ale tentokrát se nám to moc nelíbí,” říká Christine Nicholls z observatoře Mount Stromlo (Austrálie), hlavní autorka článku oznamujícího tuto studii. “Získali jsme dosud nejrozsáhlejší sadu pozorování hvězd slunečního typu, a ta bezpochyby prokázala, že všechna dosud předpokládaná možná vysvětlení jejich neobvyklého chování prostě selhávají.”

Záhada, kterou členové týmu studovali, byla odhalena již ve 30. letech 20. století a týká se asi třetiny všech hvězd slunečního typu v naší Galaxii i jinde ve vesmíru. Hvězdy podobné Slunci se v závěru svého života stávají chladnými, červenými a extrémně velkými objekty známými jako rudí obři. Tyto obstarožní hvězdy projevují velmi silné variace jasnosti na časové škále roků.  

“Myslíme si, že takové změny jsou způsobeny takzvanými ‘hvězdnými pulsacemi’”, říká Christine Nicholls. “Jednoduše řečeno, obří hvězda se pravidelně zvětšuje a zmenšuje, zjasňuje a opět slábne. Nicméně asi jedna třetina z těchto hvězd jeví nevysvětlené dodatečné priodické změny v ještě delším časovém měřítku až do pěti let.”
 
Při snaze nalézt původ těchto sekundárních variací astronomové dva a půl roku sledovali 58 hvězd, nacházejících se ve Velkém Magellanově oblaku. Za použití spektrografu FLAMES/GIRAFFE byla pořízena spektra jednotlivých objektů a ve spojení s dalšími daty z jiných teleskopů [1] byl získán nejkomplexnější vzorek informací o proměnných hvězdách tohoto typu.  

Mimořádný vzorek dat, získaný Christine Nicholls a jejími kolegy nabídl vodítko, jak daný problém vyřešit nebo minimálně zúžit množinu možných vysvětlení, nabízenou teoretiky. V tomto případě jsou ale pozorování v rozporu se všemi v minulosti nabídnutými modely. Již mnohokrát důkladně diskutovaný problém je tak opět otevřen. Díky této studii jsou si astronomové nyní vědomi své nevědomosti – což je podle antického řeckého filosofa Sokrata základní předpoklad k dosažení opravdové moudrosti. 

“Nově získaná data ukazují, že pulsace jsou extrémně nepravděpodobným vysvětlením pro dodatečné variace jasnosti,” říká vedoucí týmu Peter Wood. “Dalším možným mechanismem, který by mohl stát za změnami jasnosti, jsou vlastní pohyby hvězdy v binárním systému. Jenže naše pozorování v podstatě vylučují i tento proces.”

Na základě analýzy získaných dat tým dospěl k závěru, že ať už variace způsobuje jakýkoliv proces, je zároveň zodpovědný za to, že obří hvězdy vyvrhují hmotu ve formě oblaků či expandujících disků. “Při řešení této záhady bychom potřebovali služby Sherlocka Holmese,” uzavírá Christine Nicholls.

Zdroj

Poznámky

[1] Precizní měření jasnosti byla provedena spolupracovníky z projektů MACHO a OGLE, kteří provozují teleskopy v Austrálii a Chile. Měření projektu OGLE byla provedena ve stejném okamžiku jako pozorování VLT.

Další informace

Výzkum byl dosud prezentován ve dvou článcích: jedak v listopadovém čísle časopisu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society pod názvem “Long Secondary Periods in Variable Red Giants” autorů C. P. Nicholls a kol.; druhý byla zveřejněn v časopise Astrophysical Journal pod názvem “Evidence for mass ejection associated with long secondary periods in red giants” autorů P. R. Wood and C. P. Nicholls.

Složení týmu: Christine P. Nicholls a Peter R. Wood (Research School of Astronomy and Astrophysics, Australia National University), Maria-Rosa L. Cioni (Centre for Astrophysics Research, University of Hertfordshire, UK) a Igor Soszyński (Warsaw University Observatory).

ESO: (Evropská jižní observatoř) je mezinárodní evropskou organizací pro astronomii. Jejími členy (14) jsou: Belgie, 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 dalekohledů, jenž zpřístupní astronomům významné vědecké objevy. ESO také hraje přední roli v astronomickém výzkumu a mezinárodní spolupráci. V současnosti provozuje světově jedinečné observatoře, jež se nacházejí na poušti Atacama Chile: La Silla, Paranal a Chajnantor. Na Paranalu ESO provozuje nejvyspělejší pozemní dalekohled pracující ve viditelném světle – Velmi velký dalekohled (VLT). Zároveň je ESO evropským zástupcem  největšího astronomického projektu všech dob – teleskopu ALMA. V současnosti ESO plánuje výstavbu Evropského extrémně velkého dalekohledu (E-ELT), který bude mít průměr primárního zrcadla 42 metrů. Bude pracovat ve viditelném a infračerveném oboru a stane se největším dalekohledem světa.

Odkazy

• Research papers: http://arxiv.org/abs/0907.2975 and http://arxiv.org/abs/0910.4418

Kontakty

Christine Nicholls and Peter Wood
Mount Stromlo Observatory, Australia
Phone: +61-2-6125 0222; +61-2-6125 8032
E-mail: Nicholls (at) mso.anu.edu.au; wood (at) mso.anu.edu.au

ESO La Silla - Paranal - ELT Press Officer: Henri Boffin - +49 89 3200 6222 - hboffin@eso.org
ESO Press Officer in Chile: Valeria Foncea - +56 2 463 3123 - vfoncea@eso.org

Překlad: Jiří Srba, Hvězdárna Valašské Meziříčí
Národní kontakt: Pavel Suchan +420 267 103 040; suchan@astro.cz

autor: Jiří Srba