Záhadná mladá dvojhvězda

Dvě velké kosmické observatoře NASA – Hubble Space Telescope (HST) a Spitzer Space Telescope (SST) – společně pracovaly na odhalení záhadného hvězdného nemluvněte, které se chová podobně jako policejní maják. Ve skutečnosti se jedná o mladou vznikající dvojhvězdu.

Každých 25,34 dne objekt pojmenovaný LRLL 54361 produkuje záblesk světla. I když podobné úkazy byly pozorovány i u dalších dvou mladých hvězdných útvarů, v tomto případě se jedná o nejintenzivnější záblesky, jaké byly doposud u takovýchto objektů pozorovány.

Srdce tohoto ohňostroje je ukryto za hustým diskem a prachovou obálkou. Astronomové se domnívají, že světlo záblesků vzniká na základě pravidelně se opakujících interakcí mezi dvěma nedávno zrozenými hvězdami, které jsou spolu navzájem gravitačně svázány. Tento nově objevený systém umožňuje pohled do počáteční etapy vzniku hvězd, kdy velké množství plynu a prachu stále ještě dopadá na jejich povrch. V tomto případě zde vzniká dvojhvězdný systém.

Astronomové předpokládají, že pozorované záblesky vznikají v důsledku toho, že materiál je náhle nasměrován ke stále ještě se zvětšující hvězdě (k tzv. protohvězdě), což vede k produkci záření pokaždé, když se hvězdy na svých oběžných drahách k sobě těsně přiblíží. Jedná se o tzv. pulsně-akreční model. Tento jev byl pozorován v pozdějších fázích vzniku hvězd, avšak nikdy u tak mladého systému, a také ne s tak vysokou intenzitou a velkou pravidelností.

„U této dvojice protohvězd dochází k velkým změnám jasnosti, které se opakují s mimořádnou pravidelností, což je velmi obtížné vysvětlit,“ říká James Muzerolle (STSI, Space Telescope Science Institute, Baltimore, Maryland). Odborný článek byl publikován v časopise Nature.

Objekt LRLL 54361 objevil kosmický dalekohled Spitzer jako proměnný zdroj záření uvnitř oblasti vzniku hvězd IC 348. která je od Země vzdálena 950 světelných roků. Spektrum v oboru infračerveného záření pořízené družicí Spitzer vykazuje typické znaky protohvězdy. Stáří hvězd je na základě statistických analýz odhadováno maximálně na několik set tisíc roků.

Data v oboru infračerveného záření, která byla pořízena kosmickou observatoří Spitzer, opětovně potvrdila pozorovanou periodu i po sedmi letech, kdy docházelo opakovaně k mimořádným zvýšením jasnosti hvězdy. Kupodivu tato zjasnění se stále opakují každých 25,34 dne, což je velmi ojedinělý případ. Další analýzy dat vedly autory výzkumu k navržení vysvětlení na základě pulsně-akrečního modelu.

Hubblův kosmický dalekohled byl použit k potvrzení pozorování uskutečněných pomocí observatoře Spitzer a k odhalení detailní struktury v okolí protohvězdy. Byly rozlišeny dvě dutiny, které kopírují polohu světla rozptýleného na jejich okrajích nad a pod prachovým diskem. Dutiny byly pravděpodobně vyfouknuty v obklopující rodné obálce z prachu a plynu výtryskem, který má svůj původ v blízkosti obou hvězd. Obálka a disk brání přímému pozorování přítomné dvojice hvězd. Pořízením několika snímků zachycujících průběh jednoho pulsu zjasnění odhalila pozorování pomocí HST velkolepé šíření světla ve směru z centra systému – optický klam známý jako světelné echo.

James Muzerolle vyslovil hypotézu, že dvojice hvězd se nachází uprostřed oblaku prachu, přičemž obíhají navzájem kolem sebe po výrazně eliptických drahách (viz obrázek). Když se hvězdy k sobě navzájem přibližují, z vnitřního okraje disku, který je obklopuje, je přitahován prach a plyn. Tento materiál nakonec dopadá na jednu či obě hvězdy, což vede ke vzniku záblesku světla, které pak osvětluje okolní oblak prachu. Takovéto systémy jsou velmi ojedinělé, protože těsné dvojhvězdné systémy představují pouze několik procent hvězd v naší Galaxii. A toto je pravděpodobně pouze krátká pomíjející epizoda ve zrození hvězdného systému.

„Předpokládáme, že pulsně-akreční hypotéza je správná a že disk je cirkumbinární, což znamená, že obklopuje obě hvězdy. Mohou zde existovat i malé cirkumstelární disky obklopující jednotlivé hvězdy. Avšak v tomto případě je mnohem méně pravděpodobné, aby vykazovaly jasné znaky pulsace,“ dodává James Muzerolle.

Astronomové plánují další monitorování objektu LRLL 54361 pomocí jiných prostředků včetně evropské kosmické observatoře Herschel Space Observatory. Doufají, že nakonec získají více přímých měření obou hvězd a jejich oběžných drah.

Zdroj: http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2013/04/full/ a http://www.spitzer.caltech.edu/news/1509-ssc2013-04-NASA-Telescopes-Discover-Strobe-like-Flashes

autor: František Martinek