Bílý trpaslík brzy exploduje jako supernova

Kosmický dalekohled XMM-Newton, který na oběžnou dráhu kolem Země vypustila Evropská kosmická agentura, objevil na základě pozorování v oboru rentgenového záření vesmírnou „Rosettskou desku“. Pořídil totiž první detailní snímek tzv. bílého trpaslíka, kroužícího kolem druhé složky dvojhvězdy, který může explodovat během příštích několika miliónů roků jako speciální typ supernovy. Tyto supernovy jsou využívány jako „standardní svíčky“ k určování vzdáleností ve vesmíru a tudíž k pochopení rozpínání vesmíru.

Astronomové jsou na stopě tomuto záhadnému objektu již od roku 1997, kdy prostřednictvím družice ROSAT objevili zdroj rentgenového záření v blízkosti poměrně jasné hvězdy HD 49798. Nyní byl díky vyšší citlivosti kosmického dalekohledu XMM-Newton tento záhadný objekt sledován na jeho oběžné dráze. Pozorování ukázala, že se jedná o bílého trpaslíka – umírající jádro staré hvězdy – vyzařujícího do prostoru intenzivní rentgenové záření. Hvězdná soustava se nachází ve vzdálenosti asi 2100 světelných let.

Sandro Mereghetti (INAF-IASF Milán, Itálie) a jeho spolupracovníci rovněž objevili, že se v tomto případě nejedná o obyčejného bílého trpaslíka. Určili jeho hmotnost a zjistili, že více než dvojnásobně přesahuje předpokládanou hodnotu. Většina bílých trpaslíků představuje objekty s hmotností 0,6 hmotností Slunce, napěchovanou do objektu velikosti Země. Tento specifický bílý trpaslík obsahuje přinejmenším dvojnásobné množství hmoty, avšak jeho průměr je sotva poloviční, než má naše planeta. Rovněž se velmi rychle otáčí kolem své osy jednou za 13 sekund, což z něj dělá „nejrychlejšího“ známého bílého trpaslíka.

Stanovení hmotnosti je velmi spolehlivé, neboť družice XMM-Newton získávala po delší dobu data, která umožnila astronomům použít nejpřesnější metodu pro „vážení“ hvězd, která je používána v gravitační fyzice a kterou „vymyslel“ Isaac Newton již v 17. století. Nejpravděpodobnější je, že bílý trpaslík zvýšil svoji hmotnost na neobvyklou hodnotu díky plynu, ukradnutému ze svého průvodce. Tento materiál se ukládá na povrchu bílého trpaslíka při procesu známém jak akrece. Plyn nejprve vytváří akreční disk kolem bílého trpaslíka, odkud se doplňuje jeho hmotnost. Při své hmotnosti 1,3 hmotnosti Slunce je nyní pozorovaný bílý trpaslík blízko rizikového hmotnostního limitu.

Jakmile jeho hmotnost vzroste na hodnotu 1,4 hmotnosti Slunce, potom bílý trpaslík buď exploduje, nebo se zhroutí do podoby ještě kompaktnějšího objektu, tzv. neutronové hvězdy. Exploze bílého trpaslíka je nejlepším objasněním pro supernovy typu Ia – což jsou velmi světelné úkazy, využívané jako standardní kosmologické svíčky, pomocí jejichž zjištěné jasnosti astronomové určují vzdálenosti ve vesmíru. Až doposud nebyli astronomové schopni najít „rostoucího“ bílého trpaslíka v binární soustavě, jehož hmotnost by mohla být určena s takovou přesností.

„Toto je nová Rosettská deska pro bílé trpaslíky, nacházející se ve dvojhvězdách. Naše velmi přesné určení hmotnosti obou hvězd je velmi důležité. Nyní je můžeme studovat dále a pokusit se rekonstruovat jejich minulost, stejně tak, jako můžeme vypočítat jejich budoucnost,“ říká Sandro Mereghetti.

Tato budoucnost pozorovaného bílého trpaslíka bude velkolepou podívanou. Hvězda pravděpodobně exploduje v období nejbližších několika miliónů roků. Protože je dostatečně daleko, nemůže při explozi ohrozit naši Zemi. Avšak je dostatečně blízko, a tak se stane výjimečnou podívanou na obloze. Výpočty napovídají, že supernova bude zářit jako Měsíc v úplňku a bude tak jasná, že bude viditelná nejen v noci, ale i na denní obloze, a to i bez dalekohledu.

Naši vzdálení potomci uvidí opravdickou hvězdnou show. Díky kosmickému dalekohledu XMM-Newton se již nyní můžeme dívat na začínající představení.

Zdroj: http://www.esa.int/esaCP/SEM4F8LW3ZF_index_0.html

autor: František Martinek