Student World

tisková zpráva Evropské jižní observatoře č. 31/2015

V hmotě, kterou do svého okolí vyvrhla hvězda při explozi novy, byl poprvé detekován chemický prvek lithium. Pozorování Novy Centauri 2013 v souhvězdí Kentaura pomocí dalekohledů ESO pracujících na observatoři La Silla pomohla vysvětlit záhadný fakt, proč řada mladých hvězd vypadá, jako by v sobě měla větší množství lithia, než se očekávalo. Tento objev představuje dlouho hledaný kousek skládanky popisující chemický vývoj naší Galaxie. Zároveň je to velký krok kupředu pro astronomy, kteří se snaží pochopit zastoupení různých chemických prvků ve hvězdách.

Lithium je jedním z několika lehkých chemických prvků, který se podle současných teorií tvořil již při velkém třesku – zrodu samotného vesmíru před 13,8 miliardami lety. Pochopení obsahu tohoto prvku ve hvězdách, které dnes vidíme kolem sebe, však astronomům dlouho přinášelo jen bolest hlavy. Starší hvězdy mají méně lithia, než se očekávalo [1] a některé mladší hvězdy naopak až desetkrát více [2].

Od roku 1970 astronomové spekulovali o tom, že většina lithia navíc, které pozorujeme v mladých hvězdách, by mohla pocházet z nov – což jsou hvězdné exploze, které vyvrhují hmotu do okolního mezihvězdného prostoru, kde se smíchá s látkou, ze které se rodí příští generace hvězd. Podrobné studium řady nov však až dosud nevedlo k uspokojivým výsledkům.

Luca Izzo (Sapienza University of Rome a ICRANet, Pescara, Itálie) a tým pod jeho vedením nyní použili přístroj FEROS na dalekohledu MPG/ESO s primárním zrcadlem o průměru 2,2 m, který pracuje na observatoři La Silla v Chile, a také spektrograf PUCHEROS na dalekohledu ESO o průměru 0,5 m, který pracuje na observatoři chilské katolické university (Pontificia Universidad Catolica de Chile) ve městě Santa Martina nedaleko hlavního města Santiago, ke studiu Novy Centauri 2013 (V1369 Centauri). Tato hvězda explodovala na jižní obloze nedaleko jasné stálice beta Centauri v prosinci 2013. Jednalo se o dosud nejjasnější novu v tomto století, která byla pohodlně pozorovatelná i pouhým okem [3].

Velmi podrobná nová data odhalila jasné známky přítomnosti lithia vyvrženého novou rychlostí až 2 miliony kilometrů za hodinu [4]. Jedná se o zatím první detekci tohoto prvku ve hmotě vyvržené novou.

Spoluautor článku Massimo Della Valle (INAF–Osservatorio Astronomico di Capodimonte, Naples, a ICRANet, Pescara, Itálie) vysvětluje význam tohoto objevu: „Jedná se o velmi důležitý krok. Když si představíme historii chemického vývoje naší Galaxie jako velkou skládanku, tak produkce lithia novami byla jedním z nejdůležitějších chybějících kousků. A kromě toho, jakýkoliv model velkého třesku je možné zpochybnit, dokud není lithiová hádanka vyřešena.“

Množství lithia vyvrženého Novou Centauri 2013 je odhadováno na méně než miliardtinu hmotnosti Slunce. To je sice velmi málo, ale jelikož v Galaxie za celou její historii explodovaly miliardy nov, je takové množství dostatečné k vysvětlení pozorovaného (nečekaně vysokého) obsahu lithia v Galaxii.

Luca Pasquini (ESO, Garching, Německo) a Massimo Della Vall, autoři článku, pátrali po důkazech přítomnosti lithia v novách více než 25 let a tento objev pro ně představuje velké zadostiučinění. A pro mladšího z vědců podílejících se na objevu je toto pozorování mimořádné ještě z jednoho důvodu: „Je to úžasný pocit, objevit něco, co bylo předpovězeno dříve, než jsem se narodil, a navíc při pozorování v den mých narozenin v roce 2013,“ říká Luca Izoo.

Převzato ze stránek Hvězdárny Valašské Meziříčí

Poznámky

[1] Nedostatek lithia ve starších hvězdách představuje již dlouholetou záhadu.

[2] Termíny ‚mladší‘ a ‚starší‘ astronomové v tomto smyslu používají přesněji pro hvězdy Populace I a Populace II. Mezi hvězdy Populace I patří i Slunce, tyto hvězdy jsou bohaté na těžší chemické prvky a v našem případě tvoří disk Galaxie. Hvězdy populace II jsou starší s nižším obsahem těžkých prvků a nacházíme je v centrální výduti, halu a kulových hvězdokupách naší Galaxie. I ‚mladší‘ hvězdy Populace I mohou stále být i několik miliard let staré.

[3] Tyto poměrně malé dalekohledy jsou vybaveny spektrografy, které jsou účinným nástrojem pro takový výzkum. I v éře velkých astronomických dalekohledů jsou malé přístroje určené ke speciálním účelům velmi užitečné.

[4] Takto vysoká rychlost ve směru k nám znamená, že vlnová délka absorpčních čar lithia ve spektru je značně posunuta směrem k modré části spektra.

autor