Student World

tisková zpráva Evropské jižní observatoře č. 23/2013
Astronomové předpokládají, že hvězdy podobné Slunci v závěrečné fázi svého života odfouknou větší část své atmosféry do okolního prostoru. Nová pozorování mohutné kulové hvězdokupy provedená pomocí dalekohledu ESO/VLT však oproti všem očekáváním ukázala, že většina ze zkoumaných hvězd se do této fáze vývoje nikdy nedostala. Mezinárodní tým astronomů objevil, že silným indikátorem způsobu zániku hvězdy je obsah sodíku.

Po mnohá desetiletí si vědci mysleli, že dobře chápou způsob, jakým se hvězdy vyvíjejí a zanikají. Detailní počítačové modely předpověděly, že hvězdy s hmotností podobnou našemu Slunci prožijí na konci svého života období, které bývá označováno jako asymptotická větev obrů, zkráceně AGB [1] – při závěrečném vzedmutí termonukleárního spalování ve svém nitru odfouknou část hmoty ve formě plynu a prachu.

Uvolněný materiál [2] se podílí na formování příští generace hvězd a tento cyklus ztráty hmoty a znovuzrození je nepostradatelný pro vysvětlení chemického vývoje celého vesmíru. Při tomto procesu se rovněž vytváří materiál na tvorbu terestrických planet podobných Zemi a také chemické prvky, které jsou základem organického života.

Když ale australský hvězdný teoretik Simon Campbell (Monash University Centre for Astrophysics, Melbourne) procházel staré odborné články, objevil podivné náznaky, že některé hvězdy občas nedodržují pravidla a mohou úplně přeskočit vývojovou fázi AGB.

Simon Campbell k tomu říká: „Pro vědce zabývající se modelováním hvězd to bylo něco neuvěřitelného. Podle našich simulací všechny hvězdy procházejí AGB fází. Znovu jsem prohlédl všechny dostupné staré studie a přišel jsem na to, že tato věc nebyla nikdy důkladně prozkoumána. Přestože jsem měl jen málo pozorovatelských zkušeností, rozhodl jsem se, že výzkum provedu sám.“

Campbell a jeho tým využili dalekohled ESO/VLT k velmi detailnímu studiu světla hvězd patřících do kulové hvězdokupy NGC 6752 (v jižním souhvězdí Páva). Toto mohutné sférické seskupení prastarých hvězd obsahuje jak první generaci stálic, tak druhou, která vznikla o něco později [3]. Jednu generaci od druhé lze odlišit na základě obsahu sodíku v jednotlivých hvězdách – což je právě měření, ke kterému mohou posloužit vysoce kvalitní data z dalekohledu VLT.

„Jediným přístrojem, který byl schopen poskytnout vysoce kvalitní data pro 130 hvězd najednou, byl multiobjektový spektrograf s vysokým rozlišením FLAMES pracující na dalekohledu VLT. Zároveň bylo možné díky tomuto přístroji sledovat větší část kulové hvězdokupy,“ vysvětluje Cambell.

Výsledky byly překvapivé – všechny AGB hvězdy v této studii byly hvězdy první generace s nízkým obsahem sodíku. Žádná z hvězd druhé generace s vyšším obsahem sodíku se hvězdou typu ABG nestala. Více než 70 % hvězd vůbec neprodělalo závěrečné termonukleární vzplanutí a neprošlo fází ztráty hmoty [4], [5].

„Vypadá to, jako by hvězdy potřebovaly dietu s nízkým obsahem sodíku, aby v závěru svého života mohly dospět až do AGB fáze vývoje. Naše pozorování je důležité z mnoha ohledů. Hvězdy v AGB fázi vývoje patří k vůbec nejjasnějším v kulových hvězdokupách – takže je v nich o 70 % méně nejjasnějších hvězd, než předpovídá teorie. A také to znamená, že naše modely jsou neúplné a musíme je poopravit,” dodává Campbell.

Členové týmu očekávají, že podobné výsledky budou zjištěny i u dalších kulových hvězdokup, plánují proto další pozorování.

Převzato ze stránek Hvězdárny Valašské Meziříčí

Poznámky

[1] AGB hvězdy získaly své označení podle pozice na Hertzsprung-Russellově diagramu – což je graf zachycující vztah mezi jasností hvězdy a její barvou (zářivostí a povrchovou teplotou) .

[2] Po krátkou dobu je tato hmota ozařována intenzivním ultrafialovým zářením hvězdy a vytváří planetární mlhovinu.

[3] Ačkoliv hvězdy v kulových hvězdokupách vznikly zhruba ve stejném období, je dnes prokázáno, že tyto systémy zdaleka nejsou tak jednoduché, jak se dříve myslelo. Většinou obsahují dvě i více populací hvězd, které se liší obsahem lehkých chemických prvků, jako je uhlík, dusík a také sodík, významný pro tuto studii.

[4] Předpokládá se, že hvězdy, které přeskočí AGB fázi vývoje, se vyvinou přímo na héliové bílé trpaslíky a postupně chladnou po miliardy let.

[5] Nepředpokládá se, že sodík sám je příčinou odlišného chování, ale musí mít blízký vztah k původu tohoto chování, který zůstává záhadou.

autor Jiří Srba