Dôkaz hviezdneho kanibalizmu

Keď hviezda podobná nášmu Slnku dospeje ku koncu svojho života, môže pohltiť okolité planéty a asteroidy, ktoré vznikli spolu s ňou. Vedci nedávno po prvý raz objavili a pozorovali stopy, ktoré tento proces na nejakej hviezde zanechal.

Astronómom sa pomocou ďalekohľadu Very Large Telescope (VLT) Európskeho južného observatória (ESO) na Cerro Paranal v Čile podarilo pozorovať jazvu z ťažkých chemických prvkov vtisnutú do povrchu bieleho trpaslíka. Takáto jazva alebo škvrna sa považuje za charakteristický znak tohto procesu.

Toto umelecké stvárnenie ukazuje magnetický biely trpaslík WD 0816-310, na ktorom astronómovia objavili jazvu vtlačenú do jeho povrchu ako dôsledok pohltených planetárnych úlomkov, ilustrácia ESO/L. Calçada.

Požierači systémov

Výsledky výskumu vedci publikovali v časopise The Astrophysical Journal Letters. Je známe, že niektoré biele trpaslíky – pomaly sa ochladzujúce zvyšky hviezd podobných nášmu Slnku – požierajú časti svojich planetárnych systémov. Teraz sme zistili, že v tomto procese hrá kľúčovú rolu magnetické pole hviezdy a že tiež spôsobuje jazvu (presnejšie škvrnu) na povrchu bieleho trpaslíka, uviedol astronóm a hlavný autor štúdie Stefano Bagnulo z Observatória a planetária v Armaghu v Severnom Írsku v Spojenom kráľovstve. Jazva, ktorú vedecký tím pozoroval, je miesto s koncentráciou kovov na povrchu bieleho trpaslíka WD 0816-310 veľkosťou podobného Zemi.
Tento biely trpaslík je pozostatkom hviezdy, ktorá bola počas svojho aktívneho života podobná, ale o čosi hmotnejšia ako naše Slnko. Kovy pochádzajú z úlomku telesa podobnej veľkosti ako Vesta, ktorá je s priemerom viac ako 500 kilometrov druhým najväčším asteroidom v našej Slnečnej sústave. Pozorovania tiež poskytli pomôcky na to, aby astronómovia zistili, ako hviezda vôbec prišla ku kovovej jazve.

Magnetické pole

Vedci si všimli, že koncentrácia kovov sa menila spoločne s rotáciou hviezdy, čo naznačuje, že kovy sa koncentrujú v určitých špecifických oblastiach a nie sú rovnomerne rozložené po celom povrchu bieleho trpaslíka. Zistili tiež, že tieto zmeny boli synchrónne so zmenami magnetického poľa bieleho trpaslíka, čo značí, že kovová jazva leží na jednom z jeho magnetických pólov. Tieto stopy spoločne naznačujú, že to bolo práve magnetické pole, ktoré kovy vnášalo na hviezdu a vytvorilo pozorovanú jazvu. Na naše prekvapenie nebol materiál na povrchu hviezdy rovnomerne rozmiestnený, ako predpovedala teória. Namiesto toho je jazva koncentrovanou škvrnou planetárneho materiálu. Pokope ju drží rovnaké magnetické pole, ktoré na hviezdu usmernilo padajúce úlomky telies, konštatuje John Landstreet z University of Western Ontario v Kanade. Nič podobné sme ešte nevideli.
Vedecký tím na dosiahnutie týchto záverov použil zariadenie FORS2 na VLT, ktoré je vlastne reduktorom ohniska, a multiobjektový spektrograf s nízkou disperziou. To im umožnilo detegovať kovovú jazvu a spojiť ju s magnetickým pólom hviezdy. ESO má unikátnu kombináciu prístrojov nutných na pozorovanie slabých objektov, ako sú biele trpaslíky, a na presné merania magnetických polí hviezd, objasňuje S. Bagnulo. Vo svojej štúdii sa astronómovia spoliehali tiež na archívne dáta zo zariadenia X-shooter (širokopásmový spektrometer) na VLT na potvrdenie ich objavu. Pomocou takýchto pozorovaní budú môcť výskumníci odhaliť aj zloženie exoplanét, teda planét obiehajúcich okolo iných hviezd mimo našej Slnečnej sústavy. Unikátny výskum tiež ukazuje, ako môžu planetárne systémy zostať dynamicky aktívne aj po svojej smrti.

RNDr. Zdeněk Komárek

Tento článok si môžete prečítať v časopise Quark 5/2024. Ak ešte nie ste našou predplatiteľkou/naším predplatiteľom a chcete mať prístup k exkluzívnemu obsahu, objednajte si predplatné podľa vášho výberu tu.