Hvězda podobná Slunci zeslábla na 9 měsíců – astronomové zjistili proč

Astronomové pozorovali hvězdu podobnou Slunci, která dramaticky slábla téměř devět měsíců poté, co ji zakryl obrovský oblak plynu a prachu. Ilustrace zobrazuje velký disk planetárních trosek, obklopený hustým oblakem prachu a plynu, procházející před hvězdou. Tým astronomů použil optický spektrograf s vysokým rozlišením GHOST na dalekohledu Gemini South, což je polovina Mezinárodní observatoře Gemini, částečně financované Národní vědeckou nadací USA a provozované NSF NOIRLab, k měření pohybu plynu v oblaku.

Byl spatřen obrovský mrak odpařených kovů, který vyfoukal silný vítr a který dočasně blokoval světlo hvězdy na téměř devět měsíců. Pozorování byla provedena pomocí dalekohledu Gemini South v Chile. Vědci tvrdí, že tato událost nabízí neobvyklý pohled na neklidnou a chaotickou aktivitu, která může měnit podobu planetárních systémů ještě dlouho po jejich vzniku.

Příběh začal v září 2024, kdy hvězda vzdálená asi 3000 světelných let náhle zeslábla na zhruba 1/40 své normální jasnosti. Takto slabá zůstala až do května 2025. Hvězda s označením J0705+0612 se podobá našemu Slunci, a proto její náhlý pokles jasu zaujal astrofyzičku Nadiu Zakamskou z Johns Hopkins University. „Hvězdy jako Slunce jen tak nepřestanou zářit bezdůvodně,“ říká, „takže takové dramatické stmívání je velmi vzácné.“

Protože ztemnění trvalo měsíce, tým Zakamské zorganizoval následná pozorování na několika významných zařízeních. Použili dalekohled Gemini South na Cerro Pachón v Chile, spolu s 3,5metrovým dalekohledem observatoře Apache Point a 6,5metrovými Magellanovými dalekohledy. Výsledky byly publikovány v článku v časopise The Astronomical Journal.

V kombinaci těchto nových měření s archivními daty o hvězdě J0705+0612 vědci dospěli k závěru, že hvězda byla zakryta, což znamená, že před ní prošel velký, pomalu se pohybující oblak plynu a prachu a částečně blokoval její světlo. Jejich odhad umísťuje oblak asi dvě miliardy kilometrů od hvězdy s rozpětím zhruba 200 milionů kilometrů.

Disk vázaný na skrytého průvodce
Důkazy naznačují, že oblak se volně nepohybuje. Zdá se, že je držen pohromadě gravitací a spojen se sekundárním objektem obíhajícím kolem hvězdy daleko od středu planetární soustavy. Průvodce nebyl identifikován, ale musí být dostatečně hmotný, aby udržel tak velký oblak. Na základě pozorování je jeho hmotnost alespoň několikrát větší než hmotnost Jupitera a mohl by být i větší. Mezi možnosti patří planeta, hnědý trpaslík nebo hvězda s extrémně nízkou hmotností.

Pokud se ukáže, že neviditelný objekt je hvězda, oblak by byl klasifikován jako cirkumsekundární disk, což znamená disk materiálu obíhající kolem menšího člena binární soustavy. Pokud by se jednalo o planetu, struktura by byla cirkumplanetárním diskem. Ať tak či onak, zachycení hvězdy zakryté diskem obklopujícím sekundární objekt je extrémně neobvyklé.

Aby tým zjistili, z čeho se oblak skládá, spoléhal se na pokročilý spektrograf Gemini High-resolution Optical SpecTrograph (GHOST). V březnu 2025 GHOST pozoroval zákryt hvězdy po dobu o něco více než dvou hodin a rozdělil světlo hvězdy do spektra, které odhaluje, které chemické prvky jsou přítomny v materiálu mezi hvězdou a Zemí.

„Když jsem začala pozorovat zákryt pomocí spektroskopie, doufala jsem, že odhalím něco o chemickém složení oblaku, protože žádná taková měření dosud nebyla provedena. Výsledek však předčil všechna má očekávání,“ říká Zakamská.

Kovové větry v pohybu
Data z GHOST odhalila v oblaku více kovů – prvků těžších než hélium. Ještě pozoruhodnější je, že vysoká přesnost spekter umožnila týmu přímo měřit, jak se plyn pohybuje ve třech rozměrech. Toto je poprvé, co astronomové změřili vnitřní pohyby plynu v disku obíhajícím kolem sekundárního objektu, jako je planeta nebo hvězda s nízkou hmotností. Pozorování ukazují dynamické prostředí s větry plynných kovů, včetně železa a vápníku.

„Citlivost GHOST nám umožnila nejen detekovat plyn v tomto oblaku, ale také skutečně změřit, jak se pohybuje,“ říká Zakamská. „To je něco, co jsme v systému jako je tento nikdy předtím nedokázali.“

„Tato studie ilustruje značnou sílu nejnovějšího přístroje GHOST na dalekohledu Gemini,“ poznamenává Chris Davis, programový ředitel NSF pro NOIRLab, doplňuje a dále zdůrazňuje jednu z velkých silných stránek dalekohledu Gemini – rychlou reakci na přechodné události, jako je tento zákryt.

Přesná měření rychlosti a směru pohybu ukazují, že se oblak šíří odděleně od své hostitelské hvězdy. To v kombinaci s dobou trvání zákrytu dále potvrzuje, že se jedná o disk kolem sekundárního objektu a že obíhá v okrajových oblastech planetární soustavy své hostitelské hvězdy.

Zdroj vykazuje nadbytek infračerveného záření, typicky spojeného s disky kolem mladých hvězd. J0705+0612 je však starší než dvě miliardy let, což znamená, že disk pravděpodobně nepochází z pozůstatků z rané fáze formování planet v systému. Jak tedy vznikl?

Zakamská předpokládá, že vznikl po srážce dvou planet v okrajových oblastech planetárního systému této hvězdy, při níž byl vyvržen prach a drobné úlomky a vytvořen masivní oblak, který byl nyní vidět, jak přechází před hvězdou.

Nové okno do planetární evoluce
Objev zdůrazňuje, jak nové technologie umožňují nové poznatky o vesmíru. GHOST otevřel nové okno do studia skrytých jevů ve vzdálených hvězdných systémech a zjištění poskytují cenné vodítka o dlouhodobém vývoji planetárních systémů a o tom, jak se kolem starých hvězd mohou tvořit disky.

„Tato událost nám ukazuje, že i ve vyspělých planetárních systémech může docházet k dramatickým, rozsáhlým srážkám,“ říká Zakamská. „Je to živá připomínka toho, že vesmír zdaleka není statický – je to pokračující příběh stvoření, ničení a transformace.“

Studie využívající archivní data z Harvardu zjistila, že J0705+0612 prošla dalšími dvěma podobnými událostmi ztemnění v letech 1937 a 1981, čímž se nabízí existence 44leté periody.

Zdroj: https://scitechdaily.com/a-sun-like-star-went-dark-for-9-months-astronomers-just-found-out-why/ a https://noirlab.edu/public/news/noirlab2602/

autor: František Martinek