Astronomové sledují v přímém přenosu poslední okamžiky života stárnoucí hvězdy

Petr Németh z pracovní skupiny Fyzika horkých hvězd se podílel na studii objektu s označením TMTS-BLAP-1. Provedl analýzu spekter získaných pomocí 10metrového dalekohledu Keck na Havaji, která umožnila určit teplotu, změřit gravitační sílu na povrchu i radiální rychlost hvězdy a stanovit její chemické složení.

Ukázalo se, že TMTS-BLAP-1 se nachází ve velmi vzácné vývojové fázi, která by vědcům mohla pomoci lépe pochopit procesy probíhající v nitrech hvězd. Práce byla publikována v prestižním vědeckém časopise Nature Astronomy. Výzkum byl podpořen Grantovou agenturou České republiky.

Modré hvězdy s velkou amplitudou pulsací (Blue Large Amplitude Pulsators, BLAP) jsou novým typem proměnných hvězd. První objekt patřící do této skupiny byl objeven v roce 2017.

Související

Martin Pokorný

Vánoční obloha bude podle astronomů patřit Marsu

Lukáš Bauer

Paradigma výzkumu záblesků gama bylo podle vědců…

Jedná se o vyvinuté hvězdy nízké hmotnosti (méně hmotné než Slunce), které vykazují radiální pulzace s vysokou amplitudou – výrazně mění svoji velikost s periodou kolem půl hodiny. Předpokládá se, že BLAP hvězdy jsou v poměrně krátké vývojové fázi života, během níž přecházejí z horizontální větve H-R diagramu do fáze podtrpaslíka se slupkou, ve které probíhá spalování hélia.

Neaktivní jádro těchto hvězd tvořené uhlíkem a kyslíkem se smršťuje. Uvolňování potenciální energie je modulováno tenkou hvězdnou atmosférou, která způsobuje pozorované pulsace. Vzhledem k rychlému hvězdnému vývoji v tomto stádiu je obtížné BLAP hvězdy zachytit. Jsou velmi vzácné - v současnosti je známo pouze 14 exemplářů, které byly objeveny díky velkým přehlídkovým programům jako OGLE či LAMOST sledujícím miliardy hvězd.

Sama existence BLAP hvězd je dosud záhadou. Některé teorie naznačují, že klíčovou úlohu při jejich vzniku hraje podvojnost systému, jiné však preferují sloučení dvou málo hmotných hvězd. Zkoumaná hvězda s označením TMTS-BLAP-1 je dvojhvězdný systém.

Fyzikální vlastnosti hvězd lze zkoumat pomocí sledování změn jejich jasnosti. Podobně, jako je možné podle výšky tónu odlišit kostelní zvon, kravský zvonec a rolničku, mohou astronomové odvodit velikost a hustotu hvězdy na základě periody její pulzace. Perioda pulzace nově nalezené hvězdy TMTS-BLAP-1 se však znatelně prodlužuje, což znamená, že hvězda prochází rychlým vývojem - expanduje stále více a podle toho se také mění její vnitřní struktura.

Cyklus v současnosti trvá 18,9 minuty, každý rok se však prodlouží o 2,5 milisekundy. Sledování těchto změn nabízí unikátní příležitost nahlédnout hlouběji do tajemství hvězdného vývoje a může pomoci zlepšit naše chápání procesů probíhajících v nitrech hvězd.

A to především díky rychlé expanzi hvězdy TMTS-BLAP-1. Ostatní známé BLAP hvězdy se totiž naopak pomalu zmenšují – přecházejí z fáze obra do fáze trpaslíka. Pozorovaný vývoj není sice zcela nečekaný, ale ne všechny současné teoretické modely jej dokáží uspokojivě vysvětlit.  

Zdroj: Nature Astronomy, AV ČR