Záhadný případ ztraceného trpaslíka

ESO 006/15 tisková zpráva

Nový přístroj SPHERE prokazuje své schopnosti

Astronomové využili nový přístroj SPHERE pracující ve spojení s dalekohledem ESO/VLT ke hledání hnědého trpaslíka, který měl podle výpočtů obíhat kolem neobvyklé dvojhvězdy V471 Tauri. SPHERE poskytl astronomům dosud nejlepší pohled na okolí tohoto zajímavého objektu, nenalezl však nic. Překvapivé nenalezení tohoto sebevědomě předpovězeného hnědého trpaslíka znamená, že konvenční vysvětlení neobvyklého chování systému V471 Tauri je chybné. Tyto neočekávané výsledky byly popsány v prvním vědeckém článku, který byl publikován na základě pozorování provedených pomocí SPHERE.

Některé dvojhvězdy jsou složeny ze dvou normálních hvězd s jen mírně odlišnou hmotností. Když hmotnější hvězda zestárne a stane se rudým obrem, dojde k přenosu hmoty na druhou hvězdu, což skončí obalením obou hvězd do mohutné plynové obálky. Jakmile se tento oblak rozptýlí, hvězdy se k sobě přiblíží a vznikne těsný pár bílého trpaslíka a běžné hvězdy [1].

Jedním z takových párů je i dvojhvězda V471 Tauri [2]. Ta patří k 625 milionů let staré hvězdokupě Hyády (v souhvězdí Býka) a její vzdálenost se pohybuje kolem 163 světelných let od nás. Hvězdy tohoto systému jsou velmi blízko sebe – vzájemný oběh jim trvá jen 12 hodin – a při pohledu ze Země se navzájem opakovaně zakrývají, což způsobuje pozorované pravidelné změny jasnosti celého páru. 

Adam Hardy (Universidad Valparaíso, Valparaíso, Chile) a tým jeho spolupracovníků jako první použili systém ULTRACAM na dalekohledu ESO/NTT (New Technology Telescope) k velmi přesnému měření těchto změn jasnosti. Časy jednotlivých zákrytů byly změřeny s přesností lepší než 2 s, což je značné zlepšení ve srovnání se staršími daty.  

Načasování zákrytů však nebylo zcela pravidelné. Odchylky ale bylo možné vysvětlit za předpokladu, že se v systému nachází ještě hnědý trpaslík obíhající kolem páru, a ten svým gravitačním působením narušuje pravidelný oběh hvězd kolem sebe. Byly zde rovněž náznaky, které ukazovaly na přítomnost ještě dalšího menšího objektu.

Až dosud však nebylo možné přímo zobrazit slabého hnědého trpaslíka v takové blízkosti mnohem jasnějších hvězd. Výkon přístroje SPHERE nově instalovaného na dalekohled ESO/VLT (Very Large Telescope) astronomům poprvé umožnil trpaslíka přímo hledat. Neobjevili však nic, přestože mimořádná kvalita snímků pořízených pomocí SPHERE by jej měla jednoduše odhalit [3].

„Existuje mnoho prací předpovídajících existenci takových cirkumbinárních objektů, naše výsledky však přinášejí zdrcující důkazy zpochybňující tyto hypotézy,“ poznamenává Adam Hardy.

Pokud však neexistuje žádný další obíhající objekt, čím jsou potom způsobeny nepravidelné změny oběžných drah dvojhvězdy? Navržena byla řada teorií. Jelikož některé z nich již mezitím byly vyloučeny, zdá se být možné, že efekty jsou způsobeny variacemi magnetického pole na větší složce dvojhvězdy [4], které se vzdáleně podobají periodickým změnám aktivity pozorovaným na Slunci.

„Výzkum tohoto typu byl velmi potřebný již mnoho let, bylo ale možné jej provést teprve s nástupem výkonných nových přístrojů jako je SPHERE. Takto věda funguje: pozorování s pomocí nových technologií může buď potvrdit anebo, jako v tomto případě, vyvrátit starší domněnky. Je to mimořádný způsob jak zahájit ‚pracovní život‘ takto unikátního zařízení,“ dodává Adam Hardy.

Zdroj

Poznámky

[1] Tyto páry jsou známé jako 'post-common-envelope binaries' (dvojhvězda po fázi se společnou obálkou).

[2] Označení znamená, že objekt je 471 proměnnou hvězdou identifikovanou v souhvězdí Býka.

[3] Snímky z přístroje SPHERE mají takové rozlišení, že by měly být schopné odhalit souputníka (hnědého trpaslíka) 70 tisíckrát slabšího než jsou centrální hvězdy ve vzdálenosti jen 0,26“. Předpovídaná třetí složka tohoto systému by však měla být mnohem jasnější. 

[4] Tomuto efektu se říká Applegateův mechanismus (Applegate mechanism) a vede k pravidelným změnám tvaru hvězdy, které mohou způsobit zdánlivé změny jasnosti dvojhvězdy při pozorování ze Země. 

Další informace

Výzkum byl prezentován v článku “The First Science Results from SPHERE: Disproving the Predicted Brown Dwarf around V471 Tau” autorů A. Hardy a kol., který byl publikován 18. února 2015 ve vědeckém časopise Astrophysical Journal Letters.

Složení týmu: A. Hardy (Universidad Valparaíso, Valparaíso, Chile), M.R. Schreiber (Universidad Valparaíso), S.G. Parsons (Universidad Valparaíso), C. Caceres (Universidad Valparaíso), G. Retamales (Universidad Valparaíso), Z. Wahhaj (ESO, Santiago, Chile), D. Mawet (ESO, Santiago, Chile), H. Canovas (Universidad Valparaíso), L. Cieza (Universidad Diego Portales, Santiago, Chile; Universidad Valparaíso), T.R. Marsh (University of Warwick, Coventry, UK), M.C.P. Bours (University of Warwick), V.S. Dhillon (University of Sheffield, Sheffield, UK) a A. Bayo (Universidad Valparaíso).

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
• 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

Adam Hardy; Universidad Valparaíso; Valparaíso, Chile; Tel.: +56 32 2508457; Email: adam.hardy@postgrado.uv.cl

Matthias Schreiber; Universidad de Valparaíso; Valparaíso, Chile; Tel.: +56 32 2399279; Email: matthias@dfa.uv.cl

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 eso1506. ESON -- ESON (ESO Science Outreach Network) je skupina spolupracovníku z jednotlivých členských zemí ESO, jejichž úkolem je sloužit jako kontaktní osoby pro lokální média.