Když dvě hvězdy splynou do jedné

Petr Kubala  |  Vesmír

Dlouho se o tom spekulovalo, ale reálnějších důkazů bylo jako šafránu. Polským astronomům se i přes skromné vybavení podařilo prokázat, že původcem novy V1309 Sco je s největší pravděpodobností splynutí dvou hvězd.

Mohou se hvězdy srazit nebo splynout v jednu? Možná vás napadne, že hvězdy by se mohly srážet během tzv. galaktického kanibalismu. Astronomové už mnohokrát pozorovali, jak jedna galaxie pozřela druhou. Vzdálenosti mezi hvězdami jsou však natolik velké, že přímá srážka je velmi nepravděpodobná.

Podstatně reálnějším scénářem je případ, kdy dvě hvězdy obíhají okolo společného těžiště. V tomto případě by mohlo dojít teoreticky ke splynutí dvou hvězd v jednu nebo dokonce ke srážce.

Jako třicet tisíc Sluncí

Dvojhvězdy či dokonce vícenásobné hvězdné systémy jsou ve vesmíru běžné. Mnohdy se jedná o velmi extravagantní dvojici. Velmi dobře jsou známy případy, kdy „s normální“ hvězdou obíhá v páru bílý trpaslík (malá hvězda s velkou hustotou), který svému kolegovi krade materiál. Zlodějna se však nevyplácí ani ve vesmíru a bílý trpaslík tak může po čase vzplanout a zazářit jako tzv. nova. Na rozdíl od supernovy ovšem není bílý trpaslík zničen a celý proces může začít nanovo.

V září 2008 zazářila na jižní obloze v souhvězdí Štíra nova s označením V1309 Sco. Jasnost hvězdy stoupla 10 000× a po určitou dobu vyzařovala 30 000× více světla než Slunce. Jako klasická nova se ovšem nechovala a dostala proto nálepku pekuliární (podivná) nova.

Astronomové si delší dobu lámali hlavu nad původem V1309 Sco. Polský astronom Romuald Tylenda z Univerzity Mikuláše Koperníka v Toruni dostal skvělý nápad. Hvězda V1309 Sco by se měla nacházet v zorném poli slavného polského projektu OGLE. Tylenda proto zavolal svým kolegům z Varšavské univerzity a spustil tak mašinérii, na jejímž konci je jeden z klíčových objevů v oblasti stelární astronomie.

Polský lovec exoplanet a temné hmoty

Projekt OGLE – Optical Gravitational Lensing Experiment – je důkazem, že v oblasti vědy nemusí být peníze vždy rozhodujícím faktorem úspěchu. OGLE provozuje observatoř Varšavské univerzity, která má počet zaměstnanců jako středně velká česká hvězdárna. Z hlediska finančních nároků na realizaci a provoz se OGLE řadí mezi velmi skromné projekty.

Dalekohled 1,3 m projektu OGLE na observatoři Las Campanas v Chile. Autor: Krzysztof Ulaczyk
Dalekohled 1,3 m projektu OGLE na observatoři Las Campanas v Chile. Autor: Krzysztof Ulaczyk

OGLE se nachází na observatoři Las Campanas v Chile a do provozu byl uveden v roce 1992, i když „ve vlastním“ jsou Poláci až od roku 1996. Úkolem OGLE je pozorování gravitačního čočkování a to primárně kvůli výzkumu skryté hmoty. Předpokládá se, že světlo vzdálených galaxií je deformováno skrytou hmotnou.

Sekundárním úkolem OGLE je hledání planet mimo Sluneční soustavu (exoplanet) a to dvěma metodami. Tou první je úspěšná tranzitní fotometrie. Pokud exoplaneta přechází z našeho pohledu před svou hvězdou, způsobuje periodické poklesy v její jasnosti, které dokážou přístroje měřit.

Druhá metoda, kterou OGLE využívá, je zmíněné gravitační čočkování. V tomto případě jsou ve hře tzv. gravitační mikročočky. Světlo vzdálené hvězdy je zesíleno průchodem v těsné blízkosti bližší hvězdy, která svou gravitací zakřivuje okolní prostor. Pokud okolo bližší hvězdy obíhá planeta, projeví se to ve změně jasnosti vzdálené hvězdy jako sekundární krátkodobé zjasnění, vyvolané gravitací planety. Tímto způsobem lze objevovat exoplanety i ve velmi vzdálených končinách galaxie. OGLE zatím objevil sedm exoplanet pomocí mikročoček a osm tranzitujících exoplanet.

V principu však OGLE nedělá nic jiného, než že sleduje vybranou část oblohy. Tylenda a jeho varšavští kolegové proto snadno dohledali v archivu i data o hvězdě V1309 Sco. Celkem bylo nalezeno 1 340 pozorování dané hvězdy od srpna roku 2001 do jejího vzplanutí v roce 2008.

Splynutí dvou hvězd?

Z výsledků vyplývá, že před zjasněním byla V1309 Sco dvojhvězdou. Tylenda a jeho kolegové na to přišli stejným způsobem, jakým se objevují výše zmíněné tranzitující exoplanety. V tomto případě ovšem okolo společného těžiště obíhaly dvě hvězdy a navzájem se z našeho pohledu zakrývaly. Perioda oběhu byla dle údajů z OGLE 1,4 dne. Z dat se také podařilo vyčíst, že hvězda zjasňovala už od března 2008, tedy půl roku před vzplanutím.

V roce 2008 pak došlo ke splynutí obou hvězd. Dnes bychom nalezli na jejich místě jednu velmi rychle rotující hvězdu se značně podivnou vnitřní strukturou. Při hvězdné kolizi bylo do okolí vyvrženo velké množství materiálu, který brání astronomickým pozorováním. Vědci už zažádali o přidělení pozorovacího času na Hubblově kosmickém dalekohledu.

Tylenda se domnívá, že hvězdné kolize mohou být hlavním vysvětlením existence tzv. červených nov typu V 838 Mon. Tyto pekuliární novy si vysloužily označení dle svého „prototypu“ V 838 Mon. Nova v souhvězdí Jednorožce vzplanula v lednu 2002. Astronomové se zpočátku domnívali, že se jedná o klasickou novu, z tohoto omylu však byli záhy vyvedení. Objevena byla poměrně chladná plynná obálka, která se do kosmického prostoru rozpínala neobvykle pomalu. Na začátku února 2002 upozornili čeští astronomové na další zjasnění V 838 Mon. Ve finále byl zářivý výkon V 838 Mon milionkrát větší ve srovnání se Sluncem, což ji v pomyslné galaktické hitparádě katapultovalo dočasně na první místo mezi hvězdami.

Pekuliární nova V 838 Mon na snímcích z Hubblova dalekohledu z let 2005 a 2006. Foto: NASA, ESA
Pekuliární nova V 838 Mon na snímcích z Hubblova dalekohledu z let 2005 a 2006. Foto: NASA, ESA

Mnozí astronomové jsou však velmi skeptičtí k tomu, že by vysvětlením V 838 Mon bylo splynutí dvou hvězd. Je však docela možné, že na větší či menší část nov tohoto typu bude scénář hvězdného splynutí pasovat lépe.

Na videu si prohlédněte animaci postupného splynutí dvou hvězd.


Doporučené a použité odkazy:

Nejčtenější