HST objevil hvězdy „na útěku“

Několik hvězd na únikových drahách, pohybujících se mezihvězdným prostorem podobně jako kulka, proniká oblakem mezihvězdného plynu.

Fotografie pořízené pomocí Hubblova kosmického dalekohledu HST odhalily 14 mladých „splašených“ hvězd, brázdících oblasti hustého mezihvězdného plynu, přičemž vytvářejí zářivé struktury ve tvaru hrotu šípu a protáhlého ohonu svítícího plynu. Tyto „šípy“ (nebo-li rázové vlny) vznikající v případě, že intenzivní hvězdný vítr – proud částic vyvrhovaných hvězdou – naráží do okolního hustého plynu. Tento jev se podobá situaci, kterou můžeme pozorovat v případě, kdy se rychlý člun pohybuje po hladině jezera.

„Myslíme si, že jsme objevili novou skupinu jasných a velmi rychle se pohybujících hvězdných vetřelců,“ říká astronom Raghvendra Sahai (NASA, Jet Propulsion Laboratory, Pasadena), vedoucí vědeckého týmu. „Objev těchto hvězd je velkým překvapením, protože něco podobného jsme doposud nepozorovali. Když jsem poprvé uviděl tyto fotografie, zajásal jsem. Vypadá to, jako když se projektil pohybuje vysokou rychlostí hustým mezihvězdným prostředím. Díky vynikajícím schopnostem Hubblova dalekohledu jsme odhalili strukturu a tvar těchto rázových vln.“

Astronomové mohou pouze odhadnout stáří, hmotnost a rychlost těchto hvězdných „odpadlíků“. Hvězdy se zdají být mladé – zhruba několik miliónů roků. Jejich mladý věk je i důvodem jejich intenzivního hvězdného větru.

Většina hvězd produkuje intenzivní hvězdný vítr buď když jsou velmi mladé nebo naopak velmi staré. Pouze velmi hmotné hvězdy, jejichž hmotnost více než 10krát převyšuje hmotnost Slunce, produkují hvězdný vítr během celého svého života. Avšak objekty pozorované pomocí HST nepatří do kategorie velmi hmotných hvězd, protože u nich nepozorujeme oblaka žhavého ionizovaného plynu, který by je obklopoval. Jedná se o hvězdy střední velikosti, které jsou maximálně 8krát hmotnější než Slunce. Hvězdy nejsou příliš staré, protože tvary mlhovin kolem stárnoucích či umírajících hvězd jsou velmi odlišné a staré hvězdy nebyly prakticky nikdy objeveny poblíž hustých mezihvězdných oblaků.

V závislosti na jejich vzdálenosti od Země mohou být vytvořené rázové vlny dlouhé 150 miliard až bilión km (což odpovídá 17 až 170 průměrům Sluneční soustavy, měřeno rozměry dráhy planety Neptun). Rázové vlny napovídají, že se hvězdy pohybují velmi rychle – rychlostí více než 180 000 km/h – přičemž rozhrnují hustý plyn před sebou; jedná se o rychlost přibližně 5krát vyšší, než je typické pro mladé hvězdy.

„Tyto rychle se pohybující hvězdy byly pravděpodobně vymrštěny z jejich domovských míst, kterými mohou být velké hvězdokupy,“ říká Raghvendra Sahai.

Existují dva možné způsoby vyhození hvězd z místa zrodu. První možností je případ, kdy jedna hvězda v soustavě dvojhvězdy exploduje jako supernova, přičemž je její „partner“ vymrštěn pryč. Jinou možností je setkání dvou binárních systémů nebo srážka dvojhvězdy s třetí hvězdou. Jedna nebo více hvězd může takto být urychleno díky vzájemnému gravitačnímu působení, což může vést k úniku z hvězdokupy.

Vezmeme-li v úvahu, že stáří rychle se pohybujících hvězd je zhruba 1 milión roků a že se pohybují rychlostí 180 000 km/h, pak hvězdy již překonaly vzdálenost rovnající se 160 světelných roků.

Prchající hvězdy byly pozorovány již dříve. Například astronomická družice IRAS (Infrared Astronomical Satellite), která provedla výzkum zdrojů infračerveného záření na celé obloze v roce 1983, vypátrala několik podobných objektů. První průzkum takovýchto objektů byl realizován koncem 80. let minulého století. Avšak tyto hvězdy vytvářejí mnohem větší rázové vlny než hvězdy, pozorované pomocí HST, z čehož vyplývá, že se jedná o mnohem hmotnější hvězdy s podstatně intenzivnějším hvězdným větrem.

„Hvězdy v našem studijním vzorku jsou pravděpodobně objekty o nižší hmotnosti a/nebo pomalu se pohybujícím protipólem ke hmotným hvězdám s rázovou vlnou, objeveným družicí IRAS,“ vysvětluje Sahai. „Myslíme si, že doposud pozorované masivní unikající hvězdy jsou pouze pověstnou špičkou ledovce. Hvězdy pozorované pomocí HST mohou představovat rozsáhlou populaci, protože ve vesmíru existuje mnohem více méně hmotných hvězd než hvězd o vysoké hmotnosti, a proto v mnohem větším množství jsou zastoupeny objekty, pohybující se malou rychlostí.“

Astronomové zatím nevypátrali mnoho těchto hvězdných vetřelců, protože je problematické je objevit. „Nevíme, kde je hledat, protože neumíme předpovědět, kde by se mohly nacházet,“ říká Sahai. „Všechny tak byly objeveny náhodně včetně 14 hvězd, objevených prostřednictvím HST.“

Raghvendra Sahai se svými spolupracovníky použil kameru ACS (Advanced Camera for Surveys) na palubě HST k průzkumu 35 objektů, které v archivu družice IRAS vypadají jako jasné infračervené zdroje.

Astronomové plánují i do budoucna pokračovat v pátrání po dalších hvězdných vetřelcích, stejně jako další výzkum vybraných objektů objevených pomocí HST, a to ještě s větším rozlišením za účelem porozumění jejich působení na okolní prostředí.

„Jednou z otázek, které tyto velmi nápadné srážky vzbuzují je, jaký vliv mají na oblaka plynů,“ říká člen týmu Mark Morris (University of California, Los Angeles). „Je to zanedbatelný okamžik v celkovém vývoji hvězd nebo silný hvězdný vítr z těchto hvězd rozviřuje oblaka, čímž zpomaluje jejich vývoj směrem k formování další generace hvězd?“

Zdroj: http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2009/03/full/

autor: František Martinek