„Nová hvězda“ zaprášila vesmír

ESO 022/08 tisková zpráva

Přístroj VLTI poprvé pozoroval formování prachu okolo explodující hvězdy

Díky jedinečně bystrému pohledu interferometru na VLT/ESO mohli být prvně astronomové svědky vzniku prachoplynného obalu okolo explodující hvězdy. Vývoj tohoto obalu pozorovali celých 100 dní a získali zcela nový způsob, jak odhadnout jeho vzdálenost a nasbírat nedocenitelné informace o tzv. hvězdném kanibalismu, tj. přelévání hmoty hvězdy na jejího hmotnějšího hvězdného průvodce.

Novy byly zprvu považovány za nové hvězdy, které se nečekaně objevily na obloze. Odtud pochází i jejich latinské označení nova. Ve skutečnosti dnes víme, že jde o krátkodobé zjasnění malé hmotné hvězdy, která se nachází ve dvojhvězdném systému. Jednu jeho složku tvoří bílý trpaslík (závěrečná fáze vývoje hvězdy podobné Slunci) a druhou je nejčastěji málo hmotná hvězda hlavní posloupnosti, např. červený trpaslík. Tyto dvě hvězdy jsou natolik blízko u sebe, že červený trpaslík ztrácí část své hmoty ve prospěch svého průvodce. Příležitostně se obálka hmoty, jež padá na těžší hvězdu, stává nestabilní, což vede k termonukleární explozi. Tím systém dočasně zjasňuje.

Nova Scorpii 2007a (též známa jako V1280 Scorpii) byla poprvé objevena japonským amatérským astronomem 4. února 2007 a nachází se v souhvězdí Štíra. Po několik dní neustále zjasňovala až 17 února dosáhla svého maxima. Stala se jednou z nejjasnějších nov za posledních 35 let. Byla pozorovatelná i neozbrojenýma očima.

Jedenáct dní po svém maximu byli astronomové svědky zformování prachu okolo hvězdy. Prach byl pozorovatelný po více jak 200 dní a v jeho středu se od října do listopadu 2007 pomalu vynořovala hvězda. Během těchto 200 dní byl zdroj výrazně zastíněn a jeho jasnost poklesla ve viditelném optickém oboru více jak 10000 krát.

Pozorovací program přesáhl dobu pěti měsíců od objevení novy a za pomoci interferometru VLTI bylo dosaženo nebývalé rozlišovací schopnosti. Astronomové zprvu použili zařízení AMBER pro blízkou infračervenou oblast a později, jak nova okolo sebe produkovala prach, využili zařízení MIDI, které je na záření horkého prachu více citlivé. Obdobně, jak nova slábla, přešli od 1,8 m dalekohledů (Auxiliary Telescopes ) k jejich větším kolegům o průměru 8,2 m (Unit Telescopes). Spojením jednotlivých dalekohledů v jeden obří interferometr bylo dosaženo stejné rozlišovací schopnosti, jako by byl použit objektiv o průměru mezi 35 až 71 metrů (vzdálenost mezi dvěma použitými dalekohledy).

První pozorování pokrylo 23 dní od objevu novy a ukázalo, že jedná a velmi kompaktní zdroj o průměru jedné tisíciny úhlové vteřiny (1 miliarcsekunda či mas). Jde o velikost srovnatelnou s průměrem písečného zrnka pozorovaného ze vzdálenosti 100 km. O několik dní později, po zaznamenání hlavní fáze tvorby prachu, měl zdroj již 13 mas.

„Je velmi pravděpodobné, že pozdější velikost odpovídá průměru expandujícího prachového obalu, zatímco první měření určují maximální velikost explodujícího zdroje,“ vysvětluje hlavní autor práce Olivier Chesneau. Během následujících měsíců se obálka rovnoměrně zvětšovala rychlostí 2 milióny kilometrů za hodinu.

„Je to poprvé, co jsme mohli prozkoumat prostorové rozložení prachového obalu novy a zaznamenali jeho vývoj od samého počátku až do okamžiku, kdy jeho jasnost poklesna na hranici pozorovatelnosti,“ říká spoluautor práce Dipankar Banerjee z Indie.

Z měření úhlové rychlosti rozpínání objektu a znalosti rychlosti rozpínání umožnilo astronomům odvodit jeho vzdálenost, jež určili na 5500 světelných let.

„Jde o novou slibnou metodu určování vzdáleností u blízkých nov. Umožnili ji jednak nemodernější přístroje VLTI, ale také kvalitní management pozorování, díky kterému bylo možné takovýto pozorovací program připravit,“ říká spoluautor Markus Wittkowski z ESO.

Navíc kvalita dat, kterou VLTI poskytl, umožnila odhadnout denní produkci prachu a odvodit celkové množství vyvržené hmoty. „Celkově V1280 vyvrhla hmotu odpovídající 33 násobku hmotnosti Země. Jde o obdivuhodný výkon uvážíme-li, že velikost hvězdy byla srovnatelná se Zemí,“ dodává Chesneau. Pouze jedno procento z tohoto materiálu bylo ve formě prachu.

Další informace:

Článek VLTI monitoring of the dust formation event of the Nova V1280 Sco od O. Chesneau a kol. zveřejněný ve vědeckém časopise Astronomy and Astrophysics.

Multimédia: http://www.eso.org/public/outreach/press-rel/pr-2008/phot-22-08.html

Zdroj: http://www.eso.org/public/outreach/press-rel/pr-2008/pr-22-08.html

autor: Tomáš Mohler