Hvězdný vztah odsouzený ke katastrofě

ESO 005/15 tisková zpráva

Objeven pár přibližujících se hvězd předurčený k explozi supernovy

Astronomové využívající zařízení ESO společně s dalekohledy na Kanárských ostrovech identifikovali v srdci planetární mlhoviny Henize 2-428 dvojici překvapivě hmotných hvězd. Předpokládají, že při vzájemném oběhu se budou neustále přibližovat, až nakonec, zhruba za 700 milionů let, splynou. V tomto okamžiku bude vzniklý objekt obsahovat dostatek hmoty na to, aby explodoval jako supernova typu Ia. Výsledky práce byly publikovány 9. ledna 2015 ve vědeckém časopise Nature.

M. Santander-García (Observatorio Astronómico Nacional, Alcalá de Henares, Spain; Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (CSIC), Madrid, Spain) a jeho tým objevili dvojici bílých trpaslíků – drobných hustých pozůstatků hvězdného vývoje – s celkovou hmotností 1,8 násobku Slunce. Jedná se o nejhmotnější takový pár, jaký byl dosud objeven [1]. Když tyto hvězdy v budoucnosti splynou, dojde k zažehnutí řetězové termojaderné exploze, která povede ke vzniku supernovy typu Ia [2].

Astronomové, kteří tento hmotný pár objevili, se však původně snažili zkoumat jiný problém. Chtěli zjistit, jakým způsobem některé hvězdy v pozdní fázi svého vývoje vytvářejí podivně tvarované asymetrické mlhoviny. A jedním z objektů, které zkoumali, byla neobvyklá planetární mlhovina [3] známá pod označením Henize 2-428.

„Když jsme se na centrální hvězdu této mlhoviny podívali pomocí dalekohledu ESO/VLT, objevili jsme, že se nejedná o jeden objekt, ale pár hvězd v srdci podivně nesouměrného svítícího oblaku plynu,“ říká spoluautor práce Henri Boffin (ESO).  

To by mohlo být důkazem teorie, že centrální dvojhvězdy mohou vysvětlit nepravidelné tvary některých planetárních mlhovin. Na vědce však čekal ještě jeden zajímavý výsledek.

„Následná pozorování provedená teleskopy na Kanárských ostrovech nám umožnila určit parametry dráhy obou hvězd a odvodit jednak jejich hmotnost a také vzdálenost. A to pro nás bylo největším překvapením,“ doplňuje spoluautor práce Romano Corradi (Instituto de Astrofísica de Canarias, IAC).

Astronomům se podařilo ukázat, že každá z hvězd je jen o málo méně hmotná než Slunce a vzájemný oběh jim trvá čtyři hodiny. Jsou tedy dostatečně blízko na to, aby se, podle Einsteinovy obecné teorie relativity, k sobě dále po spirále přibližovaly v důsledku vyzařování gravitačních vln. Nakonec by v průběhu následujících 700 milionů let mohly splynout v jednu hvězdu.

Hvězda, která tímto způsobem vznikne, bude natolik hmotná, že nic nezabrání jejímu zhroucení do sebe a následné explozi supernovy. „Až doposud byl vznik supernovy typu Ia v důsledku spojení dvojice bílých trpaslíků čistě teoretickým předpokladem,“ vysvětluje David Jones, spoluautor článku a pracovník ESO (v době pořizování dat). „Centrální dvojhvězda v mlhovině Henize 2-428 je však zcela skutečným případem.“

„Je to mimořádně zajímavý systém,“ dodává Santander. „Jeho výzkum bude mít jistě dopady na studium supernov typu Ia, které jsou široce používány k měření kosmologických vzdáleností a hrály klíčovou úlohu při objevu zrychlené expanze vesmíru.“

Zdroj

Poznámky

[1] Chandrasekharova mez představuje nejvyšší hmotnost, jakou může mít bílý trpaslík odolávající vlastní gravitaci. Její hodnota se pohybuje kolem 1,4 násobku hmotnosti Slunce.

[2] K explozi supernovy typu Ia dochází, když hvězda typu bílý trpaslík získá navíc hmotu – například akrecí plynu z hvězdného souputníka, případně spojením s jiným bílým trpaslíkem. V okamžiku, kdy jeho hmotnost překročí Chandrasekharovu mez, hmota hvězdy již není dále schopna odolávat vlastní gravitaci a začne se hroutit. Rychle se zvýší teplota a zažehne se řetězová termojaderná reakce, která hvězdu rozmetá na kusy.

[3] Planetární mlhoviny nemají nic společného s planetami. Své jméno získaly v 18. století, jelikož některé z těchto objektů připomínaly při pohledu dalekohledem disky vzdálený planet.

Další informace

Výzkum byl prezentován v článku “The double-degenerate, super-Chandrasekhar nucleus of the planetary nebula Henize 2-428” autorů M. Santander-García a kol., který byl publikován 9. února 2015 v časopise Nature.

Složení týmu: M. Santander-García (Observatorio Astronómico Nacional, Alcalá de Henares, Španělsko; Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (CSIC), Madrid, Španělsko), P. Rodríguez-Gil (Instituto de Astrofísica de Canarias, La Laguna, Tenerife, Španělsko [IAC]; Universidad de La Laguna, Tenerife, Španělsko), R. L. M. Corradi (IAC; Universidad de La Laguna), D. Jones (IAC; Universidad de La Laguna), B. Miszalski (South African Astronomical Observatory, Observatory, Jihoafrická republika [SAAO]), H. M. J. Boffin (ESO, Santiago, Chile), M. M. Rubio-Díez (Centro de Astrobiología, CSIC-INTA, Torrejón de Ardoz, Španělsko) a M. M. Kotze (SAAO).

ESO je nejvýznamnější mezivládní astronomická organizace Evropy, která v současnosti provozuje jedny z nejproduktivnějších pozemních astronomických observatoří světa. ESO podporuje celkem 16 zemí: Belgie, Brazílie, Česká republika, Dánsko, Finsko, Francie, Itálie, Německo, Nizozemsko, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko, Velká Británie a hostící stát Chile. ESO uskutečňuje ambiciózní program zaměřený na návrh, konstrukci a provoz výkonných pozemních pozorovacích komplexů umožňujících astronomům dosáhnout významných vědeckých objevů. ESO také hraje vedoucí úlohu při podpoře a organizaci celosvětové spolupráce v astronomickém výzkumu. ESO provozuje tři unikátní pozorovací střediska světového významu nacházející se v Chile: La Silla, Paranal a Chajnantor. Na Observatoři Paranal, nejvyspělejší astronomické observatoři světa pro viditelnou oblast, pracuje Velmi velký dalekohled VLT a také dva další přehlídkové teleskopy – VISTA a VST. Dalekohled VISTA pozoruje v infračervené části spektra a je největším přehlídkovým teleskopem na světě, dalekohled VST je největším teleskopem navrženým k prohlídce oblohy ve viditelné oblasti spektra. ESO je významným partnerem revolučního astronomického teleskopu ALMA, největšího astronomického projektu současnosti. Nedaleko Paranalu v oblasti Cero Armazones staví ESO nový dalekohled E-ELT (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope), který se stane „největším okem hledícím do vesmíru“.

Odkazy

• odborný článek (Nature)
• snímky dalekohledu VLT

Kontakty

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

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

Miguel Santander-García; Observatorio Astronómico Nacional; Alcalá de Henares, Spain; Tel.: +34 670243627; Email: m.santander@oan.es

Henri Boffin; ESO; Santiago, Chile; Tel.: +49 89 3200 3126; Email: hboffin@eso.org

Richard Hook; ESO education and Public Outreach Department; Garching bei München, Germany; Tel.: +49 89 3200 6655; Mobil: +49 151 1537 3591; Email: rhook@eso.org

Toto je překlad tiskové zprávy ESO eso1505. ESON -- ESON (ESO Science Outreach Network) je skupina spolupracovníku z jednotlivých členských zemí ESO, jejichž úkolem je sloužit jako kontaktní osoby pro lokální média.