Student World

tisková zpráva Evropské jižní observatoře č. 38/2015

Na záběrech získaných pomocí dalekohledu ESO/VLT a kosmického teleskopu HST (NASA/ESA Hubble Space Telescope) se astronomům podařilo objevit dosud neznámé struktury v prachovém disku kolem nedaleké hvězdy. Rychle se pohybující vlnové útvary v disku kolem hvězdy AU Microscopii se nepodobají ničemu, co bylo dosud pozorováno nebo předpovězeno. Původ a povaha těchto struktur představuje pro astronomy novou záhadu, kterou je potřeba vyřešit. Výsledky byly zveřejněny 8. října 2015 ve vědeckém časopise Nature.

Hvězda AU Microscopii (AU Mic) je mladou nedalekou stálicí, která je stále obklopena rozsáhlým zbytkovým prachovým diskem [1]. Studium těchto zbytkových disků může přinést mnoho důležitých informací o procesech formování planet.

Astronomové hledali v disku kolem hvězdy AU Mic známky shluků nebo deformací, které mohou být vodítkem při odhadu polohy případných planet. V roce 2014 ke svému výzkumu využili vyššího výkonu a lepšího kontrastu, který poskytuje nově instalovaný přístroje SPHERE pracující ve spojení s dalekohledem ESO/VLT (Very Large Telescope). A objevili něco neobvyklého.

„Naše pozorování ukázala něco nečekaného,“ vysvětluje hlavní autor článku Anthony Boccaletti (Observatoire de Paris, Francie). „Na snímcích získaných pomocí SPHERE se v disku objevila sada dosud nevysvětlených struktur, které mají tvar oblouku či vlny, což je něco naprosto nového. Žádná podobná pozorování dosud neexistují.“

Na nových snímcích byla patrná pětice oblouků v různých vzdálenostech od hvězdy, které připomínají vlny šířící se po vodní hladině. Poté, co byly tyto struktury nalezeny, zaměřili se členové týmu na starší snímky stejného disku, které pořídil kosmický teleskop HST (NASA/ESA Hubble Space Telescope) v letech 2010 a 2011, ve snaze zjistit, zda byly tyto struktury zaznamenány již v minulosti [2]. Útvary se podařilo objevit i zde, ale ukázalo se, že se jejich vzhled během několika let nápadně změnil. Zdá se, že tyto vlny se docela rychle pohybují.

„Znovu jsme zpracovali snímky pořízené teleskopem HST a podařilo se nám získat informace potřebné ke sledování pohybu těchto podivných útvarů za poslední 4 roky,“ vysvětluje člen týmu Christian Thalmann (ETH Zürich, Švýcarsko). „Ukázalo se, že oblouky se pohybují směrem od hvězdy rychlostí přes 40 tisíc kilometrů za hodinu.“

Zdá se také, že se struktury ve větší vzdálenosti od hvězdy pohybují rychleji, než ty blíže. Minimálně trojice z šesti útvarů se pohybuje dost rychle na to, aby opustila sféru gravitačního vlivu mateřské hvězdy. Takto vysoká rychlost zároveň vylučuje, aby se jednalo o útvary způsobené například přítomností planet, které narušují strukturu disku svým oběhem kolem hvězdy. Musí se jednat o nějaký jiný proces, který hraje úlohu při urychlování vln na takto vysokou rychlost. A je to také známka, že zde pozorujeme skutečně něco neobvyklého [3].

„Na tomto objevu je překvapivé snad úplně všechno,“ komentuje výsledky spoluautorka práce Carol Grady (Eureka Scientific, USA). „A protože nic podobného dosud nebylo ani pozorováno ani teoreticky předpovězeno, můžeme jen spekulovat v odpovědi na otázky, co vidíme a kde se to vzalo.“

Členové týmu v současnosti nemohou říci, co způsobilo záhadné vlny kolem této hvězdy. Zvážili a vyloučili řadu jevů, které by mohly pozorování vysvětit: kolizi dvou hmotných protoplanet, při které došlo k uvolněné velkého množství prachu, nebo vlnění způsobené nestabilitami gravitačního pole v systému.

Další myšlenky, které členové týmu vzali v úvahu, však vypadají nadějněji.

„Jedním z možných vysvětlení těchto podivných struktur je erupční aktivita centrální hvězdy. AU Mic je hvězda s vysokou erupční aktivitou – často a náhle uvolňuje z povrchu nebo jeho blízkosti mohutné záblesky energie,“ vysvětluje spoluautor článku Glenn Schneider (Steward Observatory, USA). „Taková erupce snad mohla vyvolat odezvu na planetě (pokud tam nějaká je), například odtrhnout určité množství hmoty z její atmosféry a tento materiál se nyní šíří diskem poháněn silou původní erupce.“

„Jsme opravdu spokojeni, že SPHERE je schopen zkoumat disky, jako je tento, již během prvního roku své činnosti,“ dodává Jean-Luc Beuzit, který je jednak spoluautorem tohoto článku, ale také vedoucím vývoje přístroje SPHERE.

Členové týmu plánují pokračovat v pozorování systému AU Mic pomocí přístroje SPHERE a dalších zařízení, včetně radioteleskopu ALMA, aby se pokusili nalézt odpověď na otázku, co se v disku děje. Prozatím však tyto podivné útvary zůstávají otevřenou záhadou.

Převzato ze stránek Hvězdárny Valašské Meziříčí

Poznámky

[1] Hvězda AU Microscopii se nachází 32 světelných let od Země. Disk obsahuje v podstatě planetky, které byly následkem drastických kolizí rozdrobeny na prach.

[2] Data byla získána zobrazovacím spektrografem STIS (Hubble’s Space Telescope Imaging Spectrograph).

[3] Boční pohled na disk komplikuje interpretaci těchto trojrozměrných struktur.

autor Jiří Srba