Kandidát na nejhmotnější dvojhvězdu

Dva hvězdní "otesánci" obíhají kolem sebe.

Na publikovaném snímku z Hubblova kosmického dalekohledu HST je zachycena oblast tvorby hvězd 30 Doradus ve Velkém Magellanově oblaku. Dvojice velmi hmotných hvězd pojmenovaná R144 je na snímku vyznačena šipkou. V okamžiku svého zrodu měla tato dvojhvězda „porodní váhu“ přibližně 300 až 400 hmotností Slunce. V současné době leží její hmotnost v rozmezí 200 až 300 hmotností Slunce, což z tohoto systému dělá nejhmotnější známou dvojhvězdu. Poněkud vlevo od středu obrázku můžete spatřit velmi hmotnou hvězdokupu R136 (je označena kroužkem).

Velmi hmotná dvojhvězda R144 mohla vzniknout ve vnější části mlhoviny 30 Doradus ve Velkém Magellanově oblaku, kde probíhá intenzivní tvorba hvězd. Větší počet mimořádně jasných hvězd může být nalezen v centru této oblasti na základě charakteristického vzhledu spektrálních čar. Hmotnosti těchto tzv. Wolf-Rayetových hvězd jsou v průměru 250krát větší než hmotnost Slunce. Dvojhvězda R144 je vizuálně nejjasnějším zdrojem světla v oblasti hvězdotvorby 30 Doradus a silně září rovněž v oboru rentgenového záření. To přispělo ke zjištění, že se jedná o dvojhvězdu. Tento předpoklad byl potvrzen díky objevu periodických změn ve spektru. Obě složky dvojhvězdy obíhají navzájem kolem sebe s periodou několika měsíců.

Spektra objektu R144 byla pořízena pomocí spektrografu X-shooter na dalekohledu VLT (Very Large Telescope) Evropské jižní observatoře ESO. X-shooter je jedním z nejcitlivějších spektrografů na světě a může registrovat světlo od blízkého ultrafialového až po blízké infračervené záření najednou (tj. v rozsahu 300 až 2480 nm). „Identifikace tohoto kandidáta na dvojhvězdu by byla bez spektrografu X-shooter velkým problémem. S tímto spektrografem se pozorování provádí mnohem snadněji a mnohem efektivněji, protože je potřeba mnohem méně pozorovacího času k pokrytí velkého spektrálního rozsahu,“ vysvětluje H. Sana (Universiteit van Amsterdam).

Spektrum vzniká jako specifický „otisk prstů“ každé hvězdy. Ze zaznamenaných změn tvaru a poloh spektrálních čar bylo jasně potvrzeno, že se jedná o dvojhvězdu. Ze studia spektrálních čar rovněž vyplynulo, že tento dvojnásobný hvězdný systém tvoří dvě vodíkové Wolf-Rayetovy hvězdy o podobných hmotnostech, jejichž současná souhrnná hmotnost je odhadována na 200 až 300 hmotností Slunce. Před jejím objevem byl za nejhmotnější dvojhvězdu považován objekt NGC 3603-A1, jehož celková hmotnost odpovídá hodnotě 212 Sluncí.

„Je záhadou, jak takto mimořádně hmotné hvězdy vznikly,“ ptá se spoluautor článku Frank Tramper z univerzity v Amsterodamu. „V souladu s většinou široce přijímaných teorií mohou hvězdy o hmotnostech několika stovek hmotností Slunce vzniknout pouze ve velmi hmotných hvězdokupách. Skutečnost, že dvojhvězda R144 leží daleko od středu hvězdokupy v mlhovině 30 Doradus, možná naznačuje, že se tato soustava mohla zformovat izolovaně.“

„Navrhujeme alternativní scénář vzniku dvojhvězdy R144,“ říká další spoluautor článku Alex de Koter, rovněž z univerzity v Amsterodamu. „A totiž takový, že dvojhvězda R144 vznikla uvnitř hvězdokupy, avšak odtud byla vyvržena v důsledku dynamických interakcí s ostatními hmotnými hvězdami.“ Nyní astronomové diskutují o tom, zda je možné, aby tak hmotný objekt byl vyvržen do vzdálenosti 195 světelných roků od hvězdokupy, kde se nyní nachází.

Astronomové již provádí další pozorování za účelem zjištění, jestli dvojhvězda R144 je opravdu „hvězdou na útěku“, aby mohli definitivně potvrdit její hmotnost a další fyzikální vlastnosti. A aby tedy určili, zda R144 je opravdu nejhmotnější doposud objevenou dvojhvězdou.

Zdroj: http://phys.org/news/2013-04-candidate-massive-binary-star.html

autor: František Martinek