Hlavní obsah
Hvězdy ve středu Mléčné dráhy na snímku pořízeném pomocí Hubbleova teleskopu. Oblast se nachází ve vzdálenosti 26 tisíc světelných let, různé barvy hvězd vypovídají o různé teplotě na jejich povrchu. Foto: NASA/ESA/STScI

Kam mizí rudí obři? Astronomové zjistili, proč hvězdy ve středu Galaxie záhadně mládnou

Čeští vědci se podíleli na zajímavém průzkumu tzv. rudých obrů, jasně svítících prastarých hvězd. V oblasti středu Mléčné dráhy se jich nachází překvapivě málo – naproti tomu zde bylo odhaleno zvýšené zastoupení mladších hvězd. Astronomové nyní přicházejí s vysvětlením, proč tomu tak je.

Hvězdy ve středu Mléčné dráhy na snímku pořízeném pomocí Hubbleova teleskopu. Oblast se nachází ve vzdálenosti 26 tisíc světelných let, různé barvy hvězd vypovídají o různé teplotě na jejich povrchu. Foto: NASA/ESA/STScI
Kam mizí rudí obři? Astronomové zjistili, proč hvězdy ve středu Galaxie záhadně mládnou

„Rudí obři“ jsou i z vesmírného hlediska staré hvězdy, které prošly dlouhým vývojem. V oblasti středu naší Galaxie se však nachází překvapivě málo těchto hvězdných gigantů.

„Navrhli jsme zajímavý mechanismus, který elegantně vysvětluje početní nerovnováhy jako důsledek jednoho procesu. Tuto hypotézu jsme podpořili výpočty a propracovaným teoretickým modelem,“ vysvětlil ředitel Astronomického ústavu AV ČR Vladimír Karas, který na studii pracoval s vědci z Fyzikálního ústavu AV ČR, Centra pro teoretickou fyziku Polské akademie věd ve Varšavě a Fyzikálního ústavu na univerzitě v německém Kolíně nad Rýnem.

Centrum Galaxie představuje doslova unikátní laboratoř pro studium dynamických procesů a vzájemných působení mezi jadernou hvězdokupou a centrální veledírou. Černá veledíra pojmenovaná Sagittarius A* s hmotností 4,1 milionu slunečních hmot se nachází ve vzdálenosti zhruba 26 tisíc světelných let od Země ve směru do souhvězdí Střelce.

Pohled do nitra Galaxie vyžaduje použití záření o jiné vlnové délce, než má viditelné světlo. Snímek pořízený v infračerveném oboru dalekohledem VLT Evropské jižní observatoře pronikl prachovým prostředím téměř až do centra, kde se ukrývá černá díra.

Foto: ESO

Jaderná hvězdokupa, tedy skupina hvězd v centrální oblasti, obsahuje celé spektrum hvězdných typů od hvězd pozdních typů po horké hvězdy. To podle Karase znamená, že i v těchto složitých podmínkách muselo docházet k „hvězdotvorbě“, i když spíše jen příležitostně s největší intenzitou před asi 10 miliardami let.

Postrádáme 100 rudých obrů

Ve vzdálenosti do jednoho parseku od veledíry tedy nalezneme až překvapivé množství mladých hmotných hvězd. Na druhou stranu je zde ve srovnání s běžnou populací hvězd v jiných hvězdokupách zjevný nedostatek jasných rudých obrů. Některé studie dokládají, že oproti běžné statistice jich tu kolem stovky chybí.

„Zdá se, že v okolí galaktického středu funguje mechanismus, který vede k nadměrnému úhynu rudých obrů a na druhou stranu ke zvýšenému výskytu horkých modrých hvězd,“ dodal Karas.

Rudí obři v okolí galaktické superhmotné černé díry nezhynuli. Prošli ale zmlazovací kúrou, která z nich vytvořila zástupce zdánlivě mladších, horkých modrých hvězd.

Autoři studie vycházejí z indicií, že aktivita galaktického jádra nebyla vždy tak slabá jako nyní. Rozsáhlé sloupy emise gama záření nad a pod rovinou Mléčné dráhy zvané též Fermiho bubliny svědčí o tom, že před několika miliony lety byla aktivita jádra Galaxie mnohem větší a nepochybně mohla podle vědců vést ke vzniku mohutných polárních výtrysků tvořených horkou, hustou a rychle proudící látkou.

Omlazovací kúra

„Pokud by polárním výtryskem procházela hvězda, musela by nutně působením náporového tlaku výtrysku přijít o část své obálky. Je logické, že ztrátou hmoty budou postiženy obzvláště hvězdy v pozdních vývojových stadiích, zejména tedy rudí obři. Když pak astronomové určují stáří hvězd, může je tato omlazovaní kúra splést; hvězdy se jim zdají mladší, než ve skutečnosti jsou,“ objasnil Michal Zajaček z Polské akademie věd.

Jejich chladné rozepnuté řídké obálky nemohou vzdorovat prudkému větru vanoucímu od černé veledíry, a tak jsou odnášeny pryč. Proces funguje doslova jako „kožní peeling“: hvězda po ztrátě obálky zdánlivě omládne.

Např. hvězda typu rudý obr, která měla před vstupem do polárního výtrysku rozepnutý poloměr 120 poloměrů Slunce, by mohla přijít o atmosféru až do vzdálenosti 30 slunečních poloměrů od svého středu, její rozměr by se tedy zmenšil čtyřikrát.

Ilustrace zachycuje červeného obra v okamžiku jeho průletu výtryskem hmoty proudící od černé díry Sgr A*. V plynu se tvoří rázové vlny, hvězda ztrácí atmosféru, zvyšuje povrchovou teplotu a mění svou spektrální klasifikaci. Zdánlivě se pak jeví jako mladší.

Foto: Zajaček et al. 2020

Podle Anabelly Araudové z Fyzikálního ústavu AV ČR by přitom její „povrchová“ teplota vzrostla na dvojnásobek a tím osmkrát poklesla její jasnost v infračervené oblasti spektra. Čím blíže bude hvězda obíhat u galaktického středu, tím bude proces efektivnější. A jak dodala, v infračervených přehlídkách začnou „mizet“ chladní obři.

Proces se navíc může podle expertů kvůli geometrii oběžné dráhy hvězdy opakovat, a to i více než tisíckrát za sebou. Hvězda tak může celkově ztratit zásadní množství své hmotnosti.

„Na kvalitu našeho modelu poukazuje několik dalších predikcí, co bychom měli s budoucími přístroji pozorovat, pokud je tento model v procesu změny statistiky hvězd v okolí zdroje radiového záření Sagittarius A* významný,“ uzavřel Zajaček.

Jednoduše řečeno, rudí obři tedy v okolí galaktické superhmotné černé díry nezhynuli. Prošli ale zmlazovací kúrou, která z nich vytvořila zástupce zdánlivě mladších, horkých modrých hvězd.

yknivoNumanzeSaNyknalC
Sdílejte článek

Seznam.cz zavádí tlačítko Líbí se

Dejte redakci i ostatním čtenářům vědět, jaký obsah stojí za přečtení.

Články s nejvyšším počtem Líbí se se budou častěji zobrazovat na hlavní stránce Seznamu a přečte si je více lidí. Nikomu tak neuniknou zajímavé zprávy.

Reklama

Výběr článků