HST ZACHYTIL MODRE OPOZDILCE


Donna Weaver, Space Telescope Science Institute, Baltimore, MD
Mike Shara, Space Telescope Science Institute, Baltimore, MD
Rex Saffer, Villanova University, Villanova, PA

Astronomove jiz dlouhou dobu resi problem, kdy pozoruji nekolik horkych, jasnych, ocividne mladych hvezd, ktere se nachazeji v sousedstvi mnohem starsich hvezd. Je to jakoby jsme objevili domov duchodcu, kde spolu s duchodci zije i nekolik mladiku.

S pomoci kosmickeho dalekohledu HST nyni astronomove ziskali material, ktery muze pomoci vyresit tuto 45 let starou hadanku, jak tyto zahadne hvezdy, zvani modri opozdilci, vznikly. Poprve v historii astronomove ziskali dukazy o tom, ze modri opozdilci v jadre kulove hvezdokupy (coz je velmi husta skupina hvezd) jsou hmotne, rychle rotujici hvezdy. Kolem vlastni osy rotuji 75 krat rychleji nez Slunce. Tyto vysledky prinasi dukaz toho, ze modri opozdilci vznikaji kolizemi nebo jinymi tesnymi priblizenimi v preplnenem jadre hvezdokupy.

Nyni astronomove studovali modre opozdilce v bourlivem srdci sousedni kulove hvezdokupy 47 Tucanae (47 Tuc), ktera je od nas vzdalena 15000 sv. let a nachazi se na jizni obloze v souhvezdi Tukana. Pozorovani provadeli astronomove Michael M. Shara of the Space Telescope ScienceInstitute in Baltimore, Md.; Rex A. Saffer of Villanova University na Villanova, Pa. a Mario Livio, ze stejneho ustavu. Jejich analyza bude publikovana 1. 11. v Astrophysical Journal Letters.

Saffer rika, "Je to velmi vzrusujici vysledek, protoze nam muze pomoci rozhodnout mezi ruznymi konkurencnimi teoriemi vzniku a vyvoje modrych opozdilcu".

"Allan Sandage (astronom z Carnegie Observatories v Pasadena, Calif.) objevil modre opozdilce v kulove hvezdokupe M3 temer pred 45 lety. Od te doby se domnivame, ze jde o hvezdy podobne Slunci. Jejich modra barva a vetsi jasnost naznacuji, ze se jedna o hvezdy hmotnejsi a mnohem mladsi nez normalni hvezdy tvorici kulovou hvezdokupu. Nase analyzy to potvrzuji, ale nemame zadnou teorii popisujici stav modrych opozdilcu behem vyvoje."

Astronomove pomoci pristroje na HST Faint Object Spectrograph, ktery byl behem druhe servisni mise v unoru odstranen analyzovali spektrum modrych opozdilcu, merili jejich teplotu, polomer a rychlost rotace. Tyto vysledky potom tym astronomu spojil s merenimi jasnosti podle archivnich snimku z pristroje Wide Field and Planetary Camera a urcil jejich hmotnost. Teplota a hmotnost, ktere byly urceny odpovidaji charakteristikam normalnich hvezd, s hmotnostmi asi 1.7 nasobku hmotnosti Slunce. Rotace techto hvezd je dva az trikrat vyssi nez je obvykle pro tuto tridu hmotnosti.

"Hmotnost patri k nejzakladnejsi vlastnosti hvezd," vysvetluje Saffer. "Snad krome hvezd nachazejicich se v binarnich systemech je velmi tezke tuto velicinu merit primo. Mereni hmotnosti a rychlosti rotace modrych opozdilcu v kulovych hvezdokupach jsou velmi dulezite, protoze nam umoznuji sledovat historii formace hvezdokupy a jeji vyvoj. Je to mozne, protoze ruzne teorie formace davaji ruzne predpovedi o techto charakteristikach."

"Prime mereni hmotnosti modrych opozdilcu je test teorie v konfrontaci s pozorovanim," dodava Shara. "V tomto pripade dopadla tato konfrontace uspesne."

Analyza hmoty, teploty a rychlosti rotace modrych opozdilcu muze astronomum pomoci pochopit, jak tyto objekty byly zformovany. Astronomove se nedomnivaji, ze modri opozdilci vzniknou splynutim dvou hvezd s malou hmotnosti. Existuji dva ruzne pohledy, jak tyto hvezdy interaguji az se vytvori modri opozdilci. Jedna z teorii slynuti predpoklada, ze dojde k prudke kolizi dvou hvezd a tim vznikne modry opozdilec. Druha hypoteza predpoklada pomale splyvani gravitacni hranice paru hvezd.

Podle analyzy, kterou autori provedli u modrych opozdilcu v 47 Tuc tym predpoklada, ze pravdepodobnejsi je proces vzniku pomalym, pozvolnym slucovanim dvou slozek binarniho systemu.

V dvojhvezdnych systemech jsou hvezdy dostatecne blizko k tomu, aby se vzajemne dotkly. Potom hmotnejsi hvezda muze "pozrat" sveho partnera a vznikne jedna jeste mesivnejsi hvezda. Astronomove se domnivaji ze rychle orbitalni pohyby drive samostanych hvezd vedou ke vzniku i rychle rotujici nove hvezde.

"Nase mereni rychle rotace modreho opozdilce v 47 Tuc silne naznacuje, ze pravdepodobnejsi bude druhy mechanismus, prinejmensim pro tuto hvezdu", rika Saffer

Druhy scenar splynuti je zalozen na kolizi dvou nezavislych hvezd. Protoze se hvezdy nachazi v hustem jadre hvezdokupy takova pravdepodobnost tu existuje.

Splynuta hvezda je ohromne horka a naduta do obri cervene hvezdy, ktera muze snadno ztratit vlastni rotaci magnetickou aktivitou.

Magneticke pole muze takto "oteklou" hvezdu zbavovat hmoty obrovskou rychlosti, podobne jako tryska blato z rafku rychle se tociciho kola. Na svou normalni velikost se eventuelne muze hvezda dostat vyzarenim tepla vznikleho kolizi. Tim se snizi i jeji rotace, rika Shara.

Saffer doufal, ze lepsi rozlisovaci vlastnosti HST napomohou k tomu, ze nahledneme do virici se spleti hvezd v jadru hvezdokupy a nalezneme modre opozdilce.

"Zatimco nekteri modri opozdilci byly nalezeny v okrajovych castech hvezdokup, u 47 Tuc byly hvezdy modri opozdilci objeveny v jadre hvezdokupy," dodava Saffer. "Hustota hvezd je v teto casti hvezdokupy tak vysoka, ze i soucasna generace pozemskych teleskopu si z jejich rozlisenim neporadi."

Kulove hvezdokupy jsou hmotne systemy, ktere obsahuji az 1 milion hvezd nahustenych do kuloveho utvaru o prumeru asi 20 sv. let. Jsou to nejstarsi hvezdne systemy v Galaxii. V extemne hustem jadre se hvezdy pohybuji a pravdepodobnost srazky nebo kontaktu se sousedni hvezdou je vysoka. Nasledkem toho pak vznika cely hvezdny zverinec, jako jsou X-ray dvojhvezdy, pulsary, modri opozdilci a jine exoticke druhy. V soucasne dobe byly vsechny z nich v jadrech kulovych hvezdokup pozorovany.

47 Tuc (NGC 104) je jedna z nejvetsich a nejjasnejsich kulovych hvezdokup. Objekt muzeme pozorovat pouhym okem v zapadni casti Maleho Magellanova mracna. Modri opozdilci byly poprve v jejim jadre objeveni pristrojem Faint Object Camera na HST v roce 1991.

The Space Telescope Science Institute pracuje pod Association of Universities for Research in Astronomy, Inc. (AURA), pro NASA, za vedeni z Goddard Space Flight Center, Greenbelt, MD. The Hubble Space Telescope je projekt mezinarodni spoluprace mezi NASA a European Space Agency.

Fotografie a komentare jsou dostupne pres World Wide Web na http://oposite.stsci.edu/pubinfo/PR/97/35.html a pres linky http://oposite.stsci.edu/pubinfo/Latest.html nebo http://oposite.stsci.edu/pubinfo/Pictures.html. Snimky jsou tez na World Wide Web na http://oposite.stsci.edu/pubinfo/gif/bss19.gif (GIF), http://oposite.stsci.edu/pubinfo/jpeg/bss19.jpg (JPEG) a ceske preklady se snimky a komentari jsou na http://astro.sci.muni.cz.


MODRI OPOZDILCI V KULOVE HVEZDOKUPE 47 TUCANAE



Jadro kulove hvezdokupy 47 Tucanae je domovem mnoha modrych opozdilcu, omladlych hvezd, ktere zari modrym svetlem mladych hvezd. Snimek z pozemskeho dalekohledu (vlevo) ukazuje cele jadro 47 Tucanae, ktere je od nas vzdaleno 15000 sv. let. Do jasneho jadra kulove hvezdokupy nahledl az pristroj na kosmickem dalekohledu HST Wide Field and Planetary Camera 2. Pristroj ukazal jadro jako skupinu oddelenych hvezd (obrazek vpravo). Nektere z techto hvezd sviti svetlem hvezd starych; jine sviti modre - jsou to modri opozdilci. Na snimku jsou oznaceni v krouzcich.

Tento snimek je slozen ze 3 barev, poridila jej Hubble Wide Field and Planetary Camera 2 v ultrafialove (modre), modre (zelene) a fialove (cervene) barve. Proto se cervene obri hvezdy jevi oranzove, hvezdy hlavni posloupnosti jsou bile/zelene a modri opozdilci jsou modre.

Kredit: Rex Saffer (Villanova University) and Dave Zurek (STScI) a NASA