Záhada zákrytové dvojhvězdy  
Již přes století astronomové řeší otázku, co každých 27 let na dlouhé měsíce částečně zatemní jasnou hvězdu v souhvězdí Vozky. Právě probíhající zákryt nabídl novou odpověď.

 

Zvětšit obrázek
Souhvězdí Vozka (Auriga) s označenou dvojhvězdou ε Aurigae

Asi 2 000 světelných let od Země, v souhvězdí Vozka (Auriga, slov. Povozník), se nachází epsilon Aurigae (ε Aurigae, ε Aur). Jde o zákrytovou dvojhvězdu, kde primární postarší jasná hvězda (ε Aur A - obr spektrální třídy F0) s hmotností asi 2,2 až 3,6 krát větší než má naše Slunce obíhá okolo společného těžiště soustavy s jiným, lidskému oku neviditelným tělesem. To se z pohledu pozemského pozorovatele každých 27,1 let dostane před primární hvězdu ε Aur A a způsobí pokles zdánlivé jasnosti systému (z magnitudy 2,7 na hodnotu asi 3,8). Zákryt trvá od 640 do 730 dnů, tedy téměř dva pozemské roky.

Zvětšit obrázek
Jedna z představ o binárním systému epsilon Aurigae předpokládala mnohem vyšší hmotnost obou hvězd, které ho tvoří. Kredit: Carroll et al. 1991 Ap.J. 367: 278

 

Měnící se představy

Tuto změnu jasnosti zaregistroval již v roce 1821 německý astronom Johan Fritsch. Další zákryty byly pak zaznamenány v letech 1847-48 a 1874-75, takže počátkem 20. století, při čtvrtém pozorovaném poklesu jasnosti, se podařilo určit 27letou oběžnou periodu. Ale co na téměř dva roky dokáže částečně stínit hvězdu, jež na tu obrovskou vesmírnou vzdálenost se pozemšťanovi jeví jako téměř bodový zdroj záření? Tajemný průvodce navíc nesvítí, jak by se na tak obrovské množství hmoty patřilo a ve viditelném světle ho nevidíme vůbec. I když se názory v průběhu desetiletí různily, astronomové se shodli na představě, že to, co zatemňuje primární hvězdu musí být zahaleno do obrovského plyno-prachového oblaku. V něm se, podle již rozdílných teorií, měla ukrývat samostatná hvězda, nebo černá díra, či dvojhvězda. I údaje o samotné primární hvězdě prošly výraznými změnami - ještě nedávno (a ve slovenské verzi Wikipedie to tak zatím je) převládalo přesvědčení, že jde o hvězdného nadobra 15 krát hmotnějšího a 200 tisíc krát svítivějšího, než je Slunce.


Loni, v srpnu, začal další zákryt, jež by měl skončit až v květnu roku příštího. Tato očekávaná událost dělá z dvojhvězdy epsilon Aurigae aktuální dlouhodobý cíl pozorování nejen pro profesionály, ale i pro amatérské astronomy. Vědecké týmy si pospíšily se zveřejněním prvních získaných výsledků, které pozměnily představu o hmotnosti primární hvězdy a upřesnili údaje o jejím záhadném průvodci.

Zvětšit obrázek
Změny zdánlivé jasnosti (hodnoty magnitudy) v průběhu předcházejícího zákrytu v letech 1982-84. V minimální fázi dochází ke kratšímu zjasnění. Kredit: Hopkins Phoenix Observatory

 

Nové výsledky - po prvé

Časopis Astrophysical Journal přijal k publikaci článek trojice amerických astronomů, kteří analyzovali měření vesmírné sondy Spitzer Space Telescope snímající oblohu v infračerveném záření. V tomto tepelném rozsahu spektra se projevuje i jinak neviditelná složka systému ε Aur B. Výsledky ve velmi stručném shrnutí dokládají, že viditelná zářivá hvězda ε Aur A je jenom asi 2,2 krát hmotnější než Slunce, zatímco druhá hvězda systému – ε Aur B - je v porovnání s ním asi 6 krát hmotnější. I když jde o hvězdu hlavní posloupnosti, nepozorujeme ji, protože se nachází v centru obrovského prachového disku, na který se shodou náhod díváme téměř z boku – jeho rovina je vzhledem ke spojnici Země – epsilon Aurigae skloněna jenom o tři stupně.

Samotný disk kolem ε Aur B má poloměr asi 570 milionů kilometrů, ale tloušťku jenom 142 miliónů km. Průměr přes miliardu kilometrů vysvětluje, proč se při zákrytu pozoruje tak dlouhotrvající postupný pokles a opětovný pozvolný nárůst jasnosti. I to, proč v době minimální fáze dochází k mírnému kratšímu zjasnění. Způsobuje to kombinace gravitace a hvězdného větru, kterými si hvězda ε Aur B v centru disku kolem sebe vymetla prázdnější prostor. Když tato část prochází v popředí hvězdy ε Aur A, umožňuje zvýšenou propustnost zatemněného záření.

Zvětšit obrázek
Další dnes již překonaná představa – primární hvězdu ε Aur A zatemnuje dvojhvězda ukrytá v prachovém disku se středovou „dírou“. Spodní graf znázorňuje změnu jasnosti.

 

Aby astronomové mohli zdůvodnit charakter naměřeného zákrytového spektra, předpokládají, že podstatnou složkou asi 550 K teplé hmoty disku jsou prachové částice větší než 10 mikrometrů. Celkovou hmotnost disku autoři této studie zatím odhadli na více než je hmotnost Slunce.


Nové výsledky - po druhé

Uvedené závěry potvrzuje i další výzkum, jehož výsledky zveřejnilo dnešní vydání časopisu Nature. Opět jde o pozorování systému epsilon Aurigae ve spektru blízkého infračerveného záření. Tentokrát ale ze soustavy pozemních teleskopů propojených do interferometru CHARA (High Angular Resolution Astronomy). Jde o soustavu šesti jednometrových dalekohledů vzdálených navzájem maximálně 330 metrů a umožňujících to největší úhlové rozlišení v současnosti, jež v infračerveném záření dosahuje až 0,0005 úhlové sekundy. Právě tato přesnost poskytla dalšímu převážně americkému týmu astronomů dosud ten nejdetailnější pohled na průběh zákrytu. Prozatímní výsledky pozorování pak na Michiganské universitě zpracovali do následující animace, v které primární hvězda ε Aur A již nepředstavuje tečku vzdáleného, v podstatě bodového zdroje:



 

Zvětšit obrázek
Umělecky znázorněný binární systém epsilon Aurigae

Animace zviditelňuje postupný přesun plynno-prachového disku před zářící kotouč primární hvězdy. Autoři této práce sice potvrdili nejnovější výsledky paralelní studie, ale jejich vypočtené údaje se mírně liší: za předpokladu, že hmotnost druhé hvězdy, ukryté v oblaku prachu (ε Aur B) je 5,9 násobkem hmotnosti Slunce, pak hmotnost viditelné primární hvězdy ε Aur A je asi 3,6 krát vyšší v porovnání se Sluncem. Na rozdíl od výsledků ze Spitzerovho vesmírného teleskopu jsou hodnoty hmotnosti a tloušťky samotného disku, získané pomocí interferometru CHARA výrazně nižší. V případě, že by byl tvořený výlučně prachovými částečky, jeho úhrnná hmotnost prý nepřesahuje pouhých 7 setin hmotnosti Země.


 Složka dvojhvězdy
ε Aurigae

 Hmotnost
(násobek Ms)

 Poloměr
(násobek Rs)
 Teplota povrchu (K)
 ε Aur A   2,2 – 3,6   135      7 750
 ε Aur B       5,9       3,9    15 000

 

Zdroje: článek pro Astrophysical Journal , Nature , Wikipedia

Datum: 08.04.2010 21:08
Tisk článku


Diskuze:

Žádný příspěvek nebyl zadán



Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace