Mikronova, astronomové objevili zcela nový druh hvězdné exploze

Při vzplanutí trvajícím jen několik hodin se termojadernou reakcí přemění více než 20 trilionů kg vodíku, což je hmotnost srovnatelná s planetkou Juno, jedním z velkých těles hlavního pásu asteroidů Sluneční soustavy.

"Objevili jsme a poprvé popsali hvězdná zjasnění, která na základě množství uvolněné energie označujeme termínem mikronova," říká astronom Simone Scaringi z Durham University, vedoucí autor studie, jejíž výsledky byly publikovány v časopise Nature. "Jev je výzvou pro naše chápání vzniku a průběhu termojaderných vzplanutí na hvězdách. Domnívali jsme se, že to víme, ale tento objev předkládá zcela nový způsob, jak k nim může docházet," upozorňuje Scaringi.

Související

Radek Chlup

Mlhovina vzniklá po jednom z nejslavnějších…

Martin Pokorný

Astronomové zaznamenali překvapivé změny teploty v…

Přes své označení produkují mikronovy velké množství energie, jsou však relativně slabé v astronomických měřítcích. Ve srovnání s novami, které astronomové znají po staletí, jsou asi milionkrát slabší. Oba typy explozí probíhají na vyhořelých hvězdách typu bílý trpaslík, jejichž hmotnost je srovnatelná se Sluncem, ale velikost se Zemí.      

Pokud je bílý trpaslík součástí těsného systému s běžnou hvězdou, může docházet k přenosu hmoty  ze souputníka. Jak plyn (jedná se především o vodík) dopadá na žhnoucí povrch bílého trpaslíka, kde dojde k zažehnutí fúzní reakce, při které se vodík explozivně přeměňuje na hélium. V případě novy dochází k termojaderné explozi na celém povrchu. "Pří výbuchu novy dojde k tomu, že se celý povrch bílého trpaslíka zažehne a jasně září po několik týdnů," vysvětluje spoluautorka práce Nathalie Degenaar z University of Amsterdam.

Mikronovy jsou podobné, jsou však slabší a probíhají rychleji - běžně trvají jen několik hodin. Dochází k nim u některých bílých trpaslíků, kde silné magnetické pole dopravuje hmotu do blízkosti magnetických pólů. "Poprvé jsme pozorovali, že k termojaderné reakci může dojít na povrchu jen lokálně. Vodík může být shromážděn poblíž magnetických pólů některých bílých trpaslíků, a proto k fúzi dojde pouze v omezeném prostoru", vysvětluje spoluautor studie Paul Groot z Radboud University.

"To vede k fúzní mikro-explozi, která je asi milionkrát slabší než typická nova, proto označení mikronova," doplňuje Groot. Ačkoliv podle slova 'mikro' bychom mohli dospět k závěru, že se jedná o slabé jevy, není tomu tak: jedno takové vzplanutí může přeměnit asi 20 trilionů kg (2.1019 kg) vodíku. Zhruba takovou hmotnost má například planetka Juno, jeden z velkých objektů hlavního pásu asteroidů Sluneční soustavy.

Mikronovy jsou nově rozpoznaný jev, který může být mnohem častější, než se dnes zdá, a který představuje výzvu pro naše chápání hvězdných explozí. "Opět to ukazuje, jak dynamický vesmír je. Tyto jevy mohou být ve skutečnosti poměrně běžné, ale protože jsou tak rychlé, bylo až dosud obtížné je zachytit," upozorňuje Simone Scaringi.

Vědci si poprvé povšimli těchto záhadných mikro-explozí při analýze dat ze satelitu TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite). "Během prohlížení údajů z družice TESS jsme zaznamenali něco neobvyklého: jasný záblesk ve viditelném světle trvající několik hodin. Při podrobnějším pátrání jsme nalezli několik podobně vypadajících signálů," popisuje Nathalie Degenaar.

Týmu se podařilo dohledat pozorování tří mikronov zaznamenaných družicí TESS. Dvě exploze se vyskytly u již známých bílých trpaslíků, potvrzení třetího případu si však vyžádalo dodatečná pozorování přístrojem X-shooter a dalekohledem ESO/VLT (Very Large Telescope).

"Pomocí dalekohledu ESO/VLT jsme zjistili, že všechny tyto záblesky mají na svědomí bílí trpaslíci," říká Nathalie Degenaar. "Toto pozorování proto bylo zásadní při interpretaci našich výsledků a pro samotný objev explozí mikronov," upozorňuje Simone Scaringi.  

Do repertoáru známých hvězdných explozí tak nově přibyly mikronovy. Členové týmu by nyní rádi pořídili záznamy dalších případů těchto obtížně polapitelných jevů, což ale vyžaduje přehlídku rozsáhlých oblastí oblohy a okamžité provedení následných pozorování. "Rychlá reakce dalekohledů, jako je například New Technology Telescope Evropské jižní observatoře, a souprava na něm dostupných přístrojů, nám umožní odhalit další podrobnosti o povaze těchto záhadných mikroexplozí," dodává Scaringi.

Zdroj: ESO, Nature