Vedci z univerzity v Sheffielde (Veľká Británia) objavili v dvojhviezdnom systéme starú pulzujúcu hviezdu, čo im umožní získať dôležité informácie o tom, ako sa hviezdy podobné Slnku vyvíjajú a nakoniec zomierajú.
Objav vôbec prvého pulzujúceho bieleho trpaslíka v zákrytovej premennej hviezde fyzikmi zo Sheffieldu znamená, že vedci môžu po prvý raz detailne sledovať, ako vývoj dvojhviezdy ovplyvnil vnútornú stavbu bieleho trpaslíka.
Zákrytová premenná hviezda
Zákrytová dvojhviezda (resp. zákrytová premenná hviezda) je sústava pozostávajúca z dvoch hviezd obiehajúcich okolo spoločného ťažiska, pričom z nášho pohľadu prechádza periodicky jedna hviezda popred druhú, a tým sa mení jasnosť systému. Biely trpaslík je vyhorené jadro hviezdy, pozostatok po hviezdach podobných Slnku, v ktorom už neprebiehajú termonukleárne reakcie. Hmotnosť má podobnú ako Slnko, hustotu rádovo tony na cm³, teplotu desaťtisíce K a polomer skôr blízky k polomeru našej planéty. Tento konkrétny biely trpaslík by nám mohol po prvý raz zabezpečiť kľúčový pohľad na štruktúru, vývoj a smrť tohto typu hviezd. Väčšina bielych trpaslíkov je zložená prevažne z uhlíka a kyslíka, ale tento biely trpaslík sa skladá najmä z hélia. Vedecký tím si myslí, že je to výsledok koexistencie s hviezdou – sprievodcom, ktorý v ranom štádiu prerušil vývoj bieleho trpaslíka ešte predtým, než dostal šancu zlučovať hélium na uhlík a kyslík. Pulzácie tejto hviezdy boli objavené pomocou prístroja HiPERCAM. Ide o revolučnú vysokorýchlostnú kameru vyvinutú tímom pod vedením Vika Dhillona z Katedry fyziky a astronómie Sheffieldskej univerzity. HiPERCAM dokáže urobiť jednu snímku každú milisekundu súčasne v piatich rôznych farbách (filtroch) a je namontovaný na najväčšom súčasnom ďalekohľade sveta – na 10,4-metrovom Gran Telescopio Canarias (GTC) na Kanárskych ostrovoch, konkrétne na ostrove La Palma. To umožnilo vedcom detegovať nepatrné rýchle pulzácie tohto zvláštneho bieleho trpaslíka. Pulzácie bieleho trpaslíka a skutočnosť, že je súčasťou zákrytového systému, navyše umožnili vedeckému tímu skúmať jeho vnútornú štruktúru využitím dvoch metód: astroseizmológie a analýzou zákrytov.
Záhadné zloženie
Astroseizmológia zahŕňa meranie toho, ako rýchlo sa šíria zvukové vlny cez bieleho trpaslíka. Steven Parson, taktiež z Katedry fyziky a astronómie Sheffieldskej univerzity, ktorý štúdiu viedol, hovorí: Zistenie, z čoho sa skladá biely trpaslík, nie je také priamočiare a jednoduché, pretože tieto objekty majú hmotnosť okolo polovice hmotnosti Slnka a tá je natlačená do objemu zhruba takého, ako má naša Zem. To znamená, že gravitácia je tu extrémne silná, približne miliónkrát silnejšia než na Zemi. Priemerný človek by tu vážil asi 60 000 000 kg. Silná gravitácia zapríčiňuje, že všetky ťažké chemické prvky v bielom trpaslíkovi klesajú k jeho jadru a na povrchu zanecháva len tie najľahšie prvky, takže skutočné zloženie nám zostáva skryté. Tento nedávno objavený pulzujúci biely trpaslík je veľmi dôležitý, pretože môžeme využiť jeho obeh vo dvojhviezde a zákryty na to, aby sme bezprostredne vypočítali jeho hmotnosť a polomer, a teda aj hustotu, čo pomôže zistiť jeho zloženie. Ešte zaujímavejšie je, že obe hviezdy v tomto systéme spolu v minulosti interagovali, pričom sa hmota (presnejšie plyn) prenášala z jednej hviezdy na druhú a potom späť. Môžeme vidieť, ako vývoj tejto dvojhviezdy ovplyvnil vnútornú štruktúru bieleho trpaslíka, čo sme doteraz neboli schopní urobiť, pretože sme nepoznali ani jeden takýto dvojhviezdny systém. Nasledujúcim krokom vo výskume bude pokračovanie v pozorovaní bieleho trpaslíka s cieľom zaznamenať čo najväčší počet pulzácií pomocou prístroja HiPERCAM a Hubblovho kozmického ďalekohľadu.
RNDr. Zdeněk Komárek
