Po dvouleté přestávce organizuje hvězdárna pro děti a mládež astronomické tábory. Podobně jako v předchozích letech nabízíme pobytový tábor pro starší a odvážnější děti, které se nebojí vícedenního pobytu mimo domov, i tzv. příměstský tábor, kdy děti docházejí každý den na hvězdárnu. Obě akce jsou koncipovány jako vzdělávací, naším cílem však není děti zahlcovat informacemi, ale nabídnout jim smysluplnou rekreaci plnou her, zábavných úkolů, dobrovolných sportovních aktivit a především odpočinku pod hvězdnou oblohou při nočních pozorováních.
Poslední roky jsou na Hvězdárně Valašské Meziříčí ve znamení velkých změn v základní infrastruktuře celého areálu. Zatím většina změn probíhala tak trochu skrytě, ať už proto, že se jednalo o opravy či úpravy interiérů nebo proto, že byla skryta za hradbou stromů. První velkou změnou bylo vybudování nového objektu Kulturního a kreativního centra na ulici J. K. Tyla a nyní se dostáváme do další etapy, která je svou povahou velmi zřetelná. Jedná se o komplexní revitalizaci oplocení a areálu hvězdárny.
Po měsících plánování a testování kamerové sítě přišla chvíle, kdy se teorie proměnila v realitu. V květnu 2025 dorazilo vybavení dvou observačních stanic na chilské observatoře La Silla a El Sauce a český tým čekala instalace. Jak probíhalo samotné sestavování přístrojů v náročných podmínkách pouště Atacama, s jakými výzvami se naši pracovníci setkali, co všechno bylo potřeba udělat, aby se kamery i spektrografy rozběhly naplno, ale také jak na La Silla vaří? Nahlédněte s námi do zákulisí vědecké mise, která míří ke hvězdám – doslova.
Jedním z důležitých parametrů analýzy erupcí u chromosféricky aktivních hvězd je určení celkové uvolněné energie. Jednou z metod, kterou jsme použili pro výpočty energií pro GJ 3236, je využití známých parametrů – svítivosti hvězdy a svítivosti erupce. V nové publikaci „A study of flare emission in DV Psc using TESS data“, D. Lahiri, Astrophysic and Space Science, 2023 (dále publikace 189), se objevil kompilát informací o dalších možnostech výpočtu energií erupcí jinými metodami. Můžeme tyto metody mezi sebou porovnat, zda pomocí jiných vzorců získáme podobné výsledky.
Další z uvedených možností v publikaci (189) je výpočet energie erupce na základě znalosti teploty erupce a aktivní plochy erupce, výpočet energie erupce z plochy hvězdné skvrny a poslední možností je výpočet energie z rekonexe magnetických siločar (z výpočtu délky erupční smyčky).
Při výpočtech se zaměříme na případy dvou supererupcí uvedených v publikaci (189) f1 a f3, kde autoři předpokládají uvolněnou energii nad 1035 erg.
1) Výpočet energie erupce na základě teploty erupce a její plochy
Plocha eruptivní oblasti se vypočítá ze vztahu
Výsledky výpočtu plochy erupce jsou uvedeny v tabulce 2 publikace (189). Parametry R, B nejsou v publikaci podrobně popisovány a hodnota F/Fav je uvedena v tabulce 1. Pro erupce f1 a f3 jsou uvedeny hodnoty 11,06.1019 cm2 = 1,106.1016 m2 a 20,91.1019 cm2 = 2,091.1016 m2.
Výpočet svítivosti erupce se provede podle vzorce
Lflare = . T4 flare . A flare
Kde za T se považuje teplota aktivní oblasti, která se zpravidla pohybuje kolem 10 000 K. Pak svítivost erupce f1 je rovno
Lflare1 = 5,67.10-8. 10 000 4. 1,106.1016 = 6,27.1024 J = 6,27.1031 erg/s
Celková uvolněná energie erupce se spočítá podle následujícího vztahu
Eflare1 = Lflare1 (t) dt = 6,27.1031. 2332 s = 1,46.1035 erg
Čas (t) trvání erupce je odečten z grafu světelné křivky (obrázek 2 (189)).
Stejným způsobem spočítáme hodnotu uvolněné energie erupce f3
Lflare3 = 5,67.10-8. 10 000 4. 2,091.1016 = 1,19.1025 J = 1,19.1032 erg/s
Es flare3 = Lflare3 (t) dt = 1,19.1032. 2074 s = 2,46.1035 erg
2) Výpočet energie erupce z plochy hvězdné skvrny
Tento výpočet probíhá ve třech krocích – výpočet rozdílu teplot fotosféry a hvězdné skvrny, výpočet plochy hvězdné skvrny a výpočet energie erupce z plochy skvrny a indukce magnetického pole.
1) Na výpočet rozdílu teplot mezi fotosférou a hvězdnou skvrnou lze použít vztah publikovaný Herbstem (2021)
Tstar – Tspot = 3,58.10-5 T2 star + 0,0188 T star – 239,3
Budeme předpokládat, že k erupcím dochází na primární složce DV Psc, která má povrchovou teplotu 4450 K
Tstar – Tspot = 3,58.10-5 44502 K + 0,0188 . 4450 K – 239,3 = 553 K
2) Pro výpočet plochy hvězdné skvrny je možné použít vzorec z publikace Maehara (2012) a Shibata (2013)
Aspot = F spot / F . (A star) . ((1-(Tspot/Tstar)4)-1 ,
kde hodnota F spot / F se dá určit z fotometrie části hvězdy bez skvrny a se skvrnou (variace světelné křivky v závislosti na fázi). Hodnoty pro erupce f1 a f3 jsou uvedeny v textu publikace (189) v kapitole 6.2. (pro f1 = 0,066 a f3 = 0,031). A star je plocha disku hvězdy. Pak
Aspot f1 = 0,066 . 3,14.(4,94.1010 cm)2 . ((1-((4450-553)/4450)4)-1 =
0,066 . 7,66.1021 . 2,43 = 1,22.1021 cm2
Stejný postup zvolíme i pro erupci f3,
Aspot f3 = 0,031 . 3,14.(4,94.1010 cm)2 . ((1-((4450-553)/4450)4)-1 =
0,031 . 7,66.1021 . 2,43 = 5,77.1020 cm2
3) Výpočet energie vzplanutí z plochy skvrn a indukce magnetického pole
Es flare = f . Emag = f . B2 (Aspot)3/2 / 8
Indukce magnetického pole B v blízkosti hvězdných skvrn se odhaduje v rozmezí 500 – 2000 G (intenzitu je možné měřit pomocí Zeemanova dopplerovského zobrazení spektrálních čar). Ve vzorci se vyskytuje koeficient f jako podíl magnetické energie, která se může uvolnit během rekonexe (Shibata 2013). Uvádí se hodnota 10 %.
Energie erupce f1 pro hodnotu indukce magnetického pole 500 G
Es flare1 = f . Emag = 0,1 . 5002 (1,22.1021)3/2 / 8 = 0,419.1035 erg
Energie erupce f1 pro hodnotu indukce magnetického pole 2000 G
Es flare1 = f . Emag = 0,1 . 20002 (1,22.1021)3/2 / 8 = 6,700.1035 erg
Energie erupce f3 pro hodnotu indukce magnetického pole 500 G
Es flare3 = f . Emag = 0,1 . 5002 (5,77.1020)3/2 / 8 = 0,138.1035 erg
Energie erupce f3 pro hodnotu indukce magnetického pole 2000 G
Es flare3 = f . Emag = 0,1 . 20002 (5,77.1020)3/2 / 8 = 2,200.1035 erg
3) Výpočet energie erupce ze známé indukce magnetického pole a délky erupční smyčky.
Výpočet závisí na znalosti hodnoty indukce magnetického pole B a délky erupční smyčky L. Ve vzorci se vyskytuje koeficient f jako podíl magnetické energie, která se může uvolnit během rekonexe (Shibata 2013). Uvádí se hodnota 10 %.
Es flare = f . L3 . B2 / 2
Po dosazení parametrů dostáváme hodnoty uvolněné energie
Es flare 1 = 0,1 . (6,68.1010)3 . 5002 / 6,28 = 11,86.1035 erg
Es flare 3 = 0,1 . (8,57.1010)3 . 5002 / 6,28 = 25,06.1035 erg
4) Výpočet energie erupce ze známé svítivosti hvězdy a svítivosti erupce
K výpočtu celkové uvolněné energie erupce je potřeba znát celkovou svítivost dvojhvězdy DV Psc, amplitudu zjasnění erupce a délku jejího trvání. Z literatury známe hodnoty svítivosti obou složek DV Psc L1+L2 = 7,118.1025 W + 1,683.1025 W = 8,801.1025 W. Hodnoty maxima svítivosti erupce v magnitudách zjistíme ze světelné křivky (viz obrázek 1 a 2). Pro f1 = 0,2 mag. a pro f3 = 0,37 mag. Délka trvání erupce je f1 = 2332 sekundy a f3 = 2074 sekundy.
Svítivost erupce v maximu spočítáme pomocí Pogsonovy rovnice
Ls max = Ls . 10-0,4x(- mag) – Ls
Ls max f1 = 8,801.1025 . 10-0,4x (-0,2 mag) – 8,801.1025 = 1,78.1025 W
Es flare1 = 1,78.1025 W . 2332 s / 2 = 2,07.1028 J = 2,07.1035 erg
Ls max f3 = 8,801.1025 . 10-0,4x (-0,37 mag) – 8,801.1025 = 3,57.1025 W
Es flare 3 = 3,57.1025 W . 2074 s / 2 = 9,12.1028 J = 9,12.1035 erg
V publikaci (189) se také objevuje vzorec pro výpočet délky erupční smyčky
l = 1,64.109 . ( t decay / 100 s ) 2/5 . ( Es flare / 1030 erg ) 1/5 cm
Pak pro erupce f1 a f3 vychází délky erupčních smyček
l f1 = 1,64.109 . ( 2332 s / 100 s ) 2/5 . ( 2.07.1035 erg / 1030 erg ) 1/5 cm = 6,68.1010 cm
l f3 = 1,64.109 . ( 2074 s / 100 s ) 2/5 . ( 9,12.1035 erg / 1030 erg ) 1/5 cm = 8,57.1010 cm
Vzdálenost složek dvojhvězdy DV Psc je 1,4.1011 cm, takže erupční smyčky zasahují do poměrně velké vzdálenosti od povrchu hvězdy. V případě erupce f1 do 47 % vzdálenosti hvězd, f3 do vzdálenosti 61 %.
Na výše uvedeném případě výpočtů energií erupcí lze ukázat, že se dají použít různé metody a vztahy, ale zárověň dojdeme řádově k podobným výsledkům.
Obrázek č.1. Světelná křivka erupce f1 DV Psc. Jsou na ní vyznačeny základní parametry, délka trvání erupce a její amplituda. 
Obrázek č.2. Světelná křivka erupce f3 DV Psc. Jsou na ní vyznačeny základní parametry, délka trvání erupce a její amplituda.
autor: Ladislav Šmelcer
Hvězdárna Valašské Meziříčí, příspěvková organizace, Vsetínská 78, 757 01 Valašské Meziříčí