Astronómovia spozorovali dve hviezdy uzamknuté v špirále smrti

  • Marcel Škreka | 13 August 2021
    Stelárna astronómia
Umelcova predstava kompaktného bieleho trpaslíka, ktorý zdeformuje tvar sesterskej hviezdy. Pozorovania a teoretické modely naznačujú, že sa tieto dve hviezdy asi za 70 miliónov rokov spoja a dôjde k výbuchu supernovy typu 1a. Obrázok: University of Warwick / Mark Garlick
Astronómovia pozorovali hviezdu, ktorú do tvaru slzy deformuje gravitačné pôsobenie blízkeho bieleho trpaslíka. Obe hviezdy obiehajú okolo spoločného ťažiska v perióde 100 minút, pričom sa k sebe postupne približujú. V budúcnosti sa pravdepodobne zlúčia a nastane katastrofický výbuch supernovy typu 1a.

Dvojhviezdny systém, známy ako HD265435, leží vo vzdialenosti asi 1500 ly (svetelných rokov). Pozostáva z horúceho podtrpaslíka so 60% hmotnosti Slnka a hmotnejšieho ale podstatne menšieho bieleho trpaslíka.

K výbuchu supernovy typu 1a dochádza, keď hmotnosť bieleho trpaslíka prekročí cca 1,4 násobok hmotnosti Slnka (Chandrasekharova hranica). Vtedy teplota v jeho jadre prekročí hranicu potrebnú k opätovnému zapáleniu termonukleárnej reakcie a hviezda exploduje.

Dostatok hmoty k prekročeniu Chandrasekharovej hranice zvyčajne biely trpaslík získa jej vysatím zo svojej sesterskej hviezdy.

Rovnaká situácia môže nastať aj vo veľmi tesnom binárnom systéme pri zlúčení oboch zložiek, keď celková hmotnosť systému (bieleho trpaslíka a sesterskej hviezdy) presiahne Chandrasekharovu hranicu. Zdá sa, že práve to je prípad HD265435.

Tím vedcov nepozoroval bieleho trpaslíka priamo, ale použil údaje z družice TESS, na ktorých sa jasnosť podtrpaslíka v priebehu času menila, čo naznačovalo prítomnosť masívneho blízkeho objektu, ktorý deformuje tvar hviezdy.

Potom pomocou spektrografov na observatóriách Palomar a Keck tím zmeral radiálnu a rotačnú rýchlosť podtrpaslíka. Potvrdil tak prítomnosť bieleho trpaslíka s hmotnosťou väčšou ako Slnko a rozmerom o trochu menším ako Zem. Obe hviezdy majú dokopy dostatočnú hmotnosť, aby po zlúčení vznikla supernova typu 1a.

Na základe pozorovaní a teoretických modelov dospel tím k záveru, že k zlúčeniu oboch hviezd a výbuchu supernovy dôjde asi za 70 miliónov rokov.

Supernovy typu 1a používajú kozmológovia ako „štandardné sviečky“, pretože sa zdá, že všade vo vesmíre explodujú rovnakým spôsobom a žiaria rovnakou jasnosťou. Pri známej jasnosti je možné vypočítať ich vzdialenosti. V kombinácii s meraniami rýchlosti hostiteľskej galaxie môžu astronómovia vypočítať, ako rýchlo sa vesmír rozpína.

Čím viac rozumieme tomu, ako supernovy fungujú, tým lepšie dokážeme kalibrovať naše štandardné sviečky. Je to veľmi dôležité, pretože existuje rozdiel medzi tým, aké hodnoty získame z tohto druhu štandardnej sviečky a tým, čo získame inými metódami.“