Umírající hvězda ukazuje budoucí osud Slunce

Ve vzdálenosti 550 světelných roků od Země se hvězda podobná Slunci svíjí ve smrtelné křeči. Jedná se o hvězdu Chí Cygni, která zvětšila svůj objem a stala se rudým obrem tak velkým, že v případě, pokud by se nacházela v naší Sluneční soustavě místo Slunce, pohltila by všechny vnitřní planety včetně Marsu. Kromě toho začala dramaticky pulsovat – periodicky zvětšovat a zmenšovat svůj objem – jako by v jejím nitru tlouklo obrovské srdce. Detailní snímky povrchu této vzdálené hvězdy ukazují neobyčejné podrobnosti v pulzujícím materiálu.

„Tato výzkumná práce otevírá nové možnosti pohledu na budoucí osud Slunce během příštích 5 miliard roků, kdy se naše mateřská hvězda bude blížit ke konci svého života,“ říká hlavní autor článku Sylvestre Lacour (Observatoire de Paris).

Jak bude Slunce dále stárnout, začnou mu docházet zásoby paliva – vodíku – v jeho jádru. Podobně jako auto, kterému dochází benzín, začne „motor hvězdy škytat“. U hvězdy Chí Cygni pozorujeme toto škytání jako zvyšování či pokles jasnosti, způsobené smršťováním či rozpínáním hvězdy. Stálice v této etapě svého života jsou známy jako hvězdy typu Mira podle první proměnné tohoto typu (Mira = podivuhodná), kterou objevil David Fabricius v roce 1596 v souhvězdí Velryby. Jak hvězda pulsuje, nafukuje svoje vnější vrstvy, které v průběhu několika set tisíc roků vytvoří nádherně vybarvenou planetární mlhovinu.

Hvězda Chí Cygni pulsuje v periodě 408 dnů. Když se smrští do svého nejmenšího průměru 480 miliónů km, stává se skvrnitým objektem s jasnými skvrnami, když hmotné výtrysky horké plazmy rozvíří její povrch. (Tyto skvrny se podobají granulaci na povrchu Slunce, jsou však mnohem větší.) Jak hvězda Chí Cygni expanduje, chladne a klesá její jasnost, přičemž se její průměr zvětšuje až na 770 miliónů km – což by bylo více než dostatečné k pohlcení a ke zničení pásu asteroidů v naší Sluneční soustavě.

Vůbec poprvé astronomové vyfotografovali tyto chaotické změny v detailním pohledu. Článek o tom byl publikován 10. prosince 2009 v časopise The Astrophysical Journal.

„V podstatě jsme vytvořili animaci pulsací hvězdy sestavením řady reálných fotografií,“ uvedl Sylvestre Lacour. „Naše pozorování ukazují, že pulsace neprobíhají pouze v radiálním směru, nýbrž jsou nehomogenní.“

Pořizovat fotografie proměnných hvězd je mimořádně obtížné ze dvou hlavních důvodů. Prvním důvodem je, že takové hvězdy se ukrývají uvnitř kompaktní a husté obálky, tvořené prachem a různými molekulami. Za účelem studia povrchu hvězdy uvnitř obálky astronomové pozorují hvězdy v oboru specifických vlnových délek infračerveného záření. Toto záření astronomům umožňuje proniknout skrz vrstvu prachu a molekul podobně jako rentgenové záření umožňuje spatřit kosti uvnitř lidského těla.

Druhým důvodem je, že tyto hvězdy jsou velmi daleko, a proto se jeví velmi malé. I kdyby byly stejně velké jako Slunce, díky vzdálenosti se jeví jako objekt velikosti domu na povrchu Měsíce, pozorovaný ze Země. Běžné dalekohledy nemají dostatečné rozlišení. Proto astronomové použili k pozorování techniku označovanou jako interferometrie, která umožňuje sloučit světlo zaregistrované několika dalekohledy a zvýšit tak rozlišovací schopnost. Ta pak odpovídá velkému dalekohledu, jehož průměr je ekvivalentní největší vzdálenosti mezi jednotlivými malými teleskopy.

K pozorování byla použita soustava dalekohledů pro infračervenou oblast Smithsonian Astrophysical Observatory's Infrared Optical Telescope Array (IOTA), vybudovaná na Whipple Observatory (Mount Hopkins, Arizona).

„Soustava dalekohledů IOTA poskytuje unikátní možnosti,“ říká spoluautor práce Marc Lacasse (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, CfA). „To nám dovoluje pozorovat neuvěřitelné detaily na snímcích, které jsou 15krát podrobnější, než můžeme spatřit na fotografiích pořízených pomocí Hubblova kosmického dalekohledu HST.“

Zdroj: http://www.cfa.harvard.edu/news/2009/pr200923.html

autor: František Martinek