Vznikla spolu se Sluncem i hvězda smrti?


Americká studie přináší argumenty o možnosti existence tajemné hvězdy Nemesis.

Ve vědeckých výzkumech se občas proplétá fantazie s realitou. Například povídačky o hvězdě smrti Nemesis, která se prý skrývá kdesi ve vesmírných dálavách a ovlivňuje pohyby komet a asteroidů v naší Sluneční soustavě, se zdají být jako pohádky.

Nový výzkum vědců ze dvou prestižních amerických instituci však říká něco jiného: hvězda smrti Nemesis, pojmenovaná podle řecké bohyně odplaty a pomsty, mohla skutečně existovat.

Podle vědců je dokonce pravděpodobné, že Nemesis se narodila spolu se Sluncem v době formování Sluneční soustavy, tedy před více než 4,5 miliardami let. Potvrdil to spoluautor studie zveřejněné předběžně online na arXiv.org Steven Stahler.

Nemesis? Ano, ale …

Stahler, astronom z prestižní Kalifornské univerzity v americkém Berkeley, pro webové univerzitní stránky řekl: “Pokud jde o Nemesis, my říkáme ano. Pravděpodobně existovala, i když to bylo už velmi dávno. “

V podstatě je však předpoklad o (velmi dávné) existenci hvězdy smrti pouze vedlejším výstupem výzkumné práce, článek který nakonec vyjde ve stejně prestižním odborném časopise Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Studie je založena na dlouhodobém zkoumání molekulárního mračna v souhvězdí Persea, vzdáleného 600 milionů světelných let, které je dlouhé 50 milionů světelných let. Pozorování samozřejmě doplňují počítačové simulace, neboť ani astronomie už dávno není jen záležitostí pozorování.

Mračno s odhadovanou hmotností přes 10 milionů našich Sluncí je obrovskou kosmickou porodnicí. Díky bouřlivému procesu tvorby nových hvězd se skládá zejména z hvězdných “novorozenců”, kteří se budou v dospělosti hmotností podobat naše Slunce.

Z počítačových simulací vyplynulo, že prakticky všechny se zrodily jako dvojhvězdy, které sice fungují podle různých pravidel, ale vždy tvoří pár. Je jedno, zda vzdálenější či méně vzdálený. A teoreticky právě takový scénář mohl být i u zrodu naší hvězdy.

Mimochodem není bez zajímavosti, že jedním z nejprestižnějších zastánců existence hvězdy Nemesis byl Richard Muller, též z Kalifornské univerzity v Berkeley.

Muller již v roce 1984 uvažoval o tom, že jde o červeného trpaslíka vzdáleného 1,5 světelného roku, který má na svědomí například dopad Chixculubského meteoritu před 65 miliony let a následné masové vymírání.

Později přišly další “barevné” tipy – nebezpečný trpaslík není červený, ale hnědý či dokonce bílý, případně jde o málo hmotnou hvězdu pouze několikrát masivnější než největší planeta Sluneční soustavy Jupiter. Nikdy se však nic podobného nenašlo.

Nakonec i z nového výzkumu vyplývá, že Nemesis mohla existovat, ale už dávno zmizela kdesi v hlubinách Mléčné cesty z dohledu našich přístrojů.

Proč právě dvojhvězdy?

Střídání dne a noci je pro nás pozemšťany zcela běžné, protože od kolébky si zvykáme na jedno Slunce. Moderní astronomie však přinesla důkazy, že v tomto směru jsme ve vesmíru spíše výjimeční.

Většina známých hvězd, odhadem kolem 70 procent a více než polovina v naší Mléčné dráze, nemá v oblibě samotu a žije ve spojení s partnerem.

Ze statistického hlediska by tedy mělo být běžnější, kdyby se nad našimi hlavami střídaly dvě slunce; možností jsou i tři, jak ukazuje nám nejbližší hvězdný systém Alfa Centauri.

Výjimečně by jich mohlo být ještě více, o čemž svědčí například amatérsky objevena exoplaneta PH1, která si dokázala najít místo v dvojitém binárním systému, čili pod čtyřmi slunci. Pokud tedy někde opravdu existuje život na naší úrovni, obyvatelé tamní planety mohou mít problém s termíny jako je noc, den či tma.

Astronomové tedy vědí už dlouho, že velmi mnoho hvězd funguje jako dvojhvězdy. Existuje několik typů takových objektů, například gravitačně vázané, optické či zákrytově proměnné, studiem kterých se proslavil český astronom Zdeněk Kopal.

Záhadou však zůstává, zda se v páru již narodily, nebo zda si časem jedna hvězda z tohoto páru k sobě nového partnera přitáhla (případně, pokud je hvězda nyní osamocena, zda svého partnera nezkonzumovala na způsob obrovské vesmírné kudlanky).

Dvojice amerických vědců na základě studia velmi mladých hvězd uvnitř jejich kolébky ve velkém molekulárním mračnu v souhvězdí Persea nyní podpořila první možnost: že prakticky všechny hvězdy podobné Slunci se jako dvojčata už narodí.

Některé z nich se pak oddělí a žijí samostatně, zatímco zbytek zůstane spojen. Tedy i naše Slunce v době svého zrodu před 4,5 miliardami let mohlo mít své dvojče, i když nebylo identické, které ho později opustilo.

Rádiové oči vidí více

Při studiu molekulárního mračna vědci nemohli používat normální dalekohledy, protože optice pracující ve viditelném světle brání v pozorování částečky hustého prachu.

Podle Stahlera by s optikou viděli pouze něco jako tmavé díry v hvězdné obloze. Molekulární vodík, hlavní surovina potřebná k formování nových hvězd (plus helium a malý podíl těžkých prvků), je totiž promíchaný s prachem, který spolehlivě blokuje odchozí i příchozí světlo.

Proto si museli vypomoci výkonnými dalekohledy pracujícími v rádiovém spektru, pro které nepředstavují částečky prachu překážku, protože rádiové “oči” nimi dokáží proniknout.

V uplynulém roce tým astronomů dokončil výzkum mračna v Perseovi s použitím velmi výkonného radioteleskopu VLA (Very Large Array) v Novém Mexiku. Projekt tohoto unikátního dalekohledu vznikl na počest Karla G. Janskyho, objevitele rádiového záření z Mléčné dráhy; observatoř tvoří 27 nezávislých antén rádia, každá má hmotnost přes 200 tun a průměr paraboly 25 metrů.

Astronomové, kteří s VLA pracují, udělali soupis mladých hvězd v mračnu v Perseovi. Projekt nazvaný VANDAM byl prvním komplexním výzkumem všech mladých hvězd, které mračno obsahuje (mladé znamená mladší 4 miliony let včetně dvojhvězd i jednotlivých hvězd).

Stahler se dozvěděl o tomto výzkumu od členky týmu vandal rádioastronomky Sarah Sadavoyové ze Smithsonianova astrofyzikálního laboratoře na Harvardu, kotníky týmu NASA pracujícím s Hubbleovým teleskopem; právě ona je první autorkou výzkumu.

Když vědci zkombinovali tyto údaje s těmi, které pocházejí z projektu SCUBA-2 z dalekohledu Jamese Clerka Maxwella na Havaji, zjistili zajímavou věc: nejvzdálenější dvojhvězdy, jež od sebe dělilo minimálně 500 astronomických jednotek (jedna AU je střední vzdálenost Slunce od Země, tedy přibližně 150 milionů kilometrů), měli věk okolo 500 000 let. No starší hvězdy (okolo milionu let) si už byly blíž, tedy v průměru pouze okolo 200 AU.

Sadavoyové jednoduchý statistický model nakonec vysvětlil procesy probíhající v mračnu tím, že téměř všechny hvězdy se formovaly jako dvojčata.

“Mračno v Perseovi se obecně považuje za typickou oblast, ve které se formují hvězdy s nízkou hmotností typu našeho Slunce. Náš model však potřebujeme ověřit i v jiných mračnech, “dodala výzkumnice

Předtím se ještě nikdo opravdu systematicky nezabýval tím, jaký je vztah nejmladších hvězd k mračnům, ve kterých se rodí. Nový výzkum pokročil v pochopení procesu, jakým hvězdy vznikají, a také v tom, jakou roli hrají binární systémy v hvězdné evoluci.

Podle Stahler vědci nyní získali dosud nejsilnější důkazy o tom, že většina hvězd, které se podobají našemu Slunci, se rodí právě jako dvojhvězdy.

Hlavní zdroj: https://www.eurekalert.org/pub_releases/2017-06/uoc–net061317.php

Odkaz na studii: https://arxiv.org/abs/1705.00049

Leave a Reply