Najdetailnejšia snímka "povrchu" hviezdy

Astronómom sa pomocou interferometra VLTI (Very Large Telescope Interferometer) na Cerro Paranal v Čile podarilo získať dosiaľ najdetailnejšiu snímku cudzej hviezdy – červeného veľobra s názvom Antares. Pozorovanie im taktiež umožnilo vytvoriť prvú mapu zachytávajúcu rýchlosť pohybu hmoty v atmosfére inej hviezdy, než je naše Slnko. Mapa odhalila nečakané turbulencie v rozsiahlej atmosfére Antaresa. Výsledky boli publikované vo vedeckom časopise Nature. Aj pri pohľade voľným okom žiari v súhvezdí Škorpióna (lat. Scorpius) jasná hviezda Antares svetlom, ktoré má zreteľný červený nádych. Ide o mohutného a relatívne chladného červeného veľobra v neskorom štádiu vývoja, ktorý je na ceste k výbuchu supernovy. Keiichi Ohnaka (Universidad Católica del Norte, Čile) a tím jeho spolupracovníkov využili interferometer VLTI pracujúci na observatóriu na Cerro Paranal v Čile na mapovanie povrchu hviezdy Antares a meranie rýchlostí pohybu hmoty v jeho atmosfére. Získaný záber je doteraz najlepšou snímkou atmosféry („povrchu") hviezdy samozrejme s výnimkou nášho Slnka. Interferometer VLTI je unikátne zariadenie, ktoré umožňuje kombinovať svetlo až zo štyroch prístrojov, či už hlavných ďalekohľadov (Unit Telescopes) s priemerom primárneho zrkadla 8,2 m, alebo pomocných ďalekohľadov (Auxiliary Telescopes) systému VLT so zrkadlami s priemerom 1,8 m. Vzniká tak virtuálny superteleskop s rozlíšením ekvivalentnom zrkadlu s priemerom až 200 m. Ten umožňuje zobraziť jemné detaily, ktoré sú inak ďaleko za hranicou možností jednotlivých ďalekohľadov. „Spôsob, akým obrie hviezdy, ako napríklad Antares, rýchlo strácajú hmotu v záverečných fázach svojho vývoja, predstavuje astrofyzikálny problém už takmer pol storočia," hovorí hlavný autor práce Keiichi Ohnaka. VLTI je v súčasnosti jediné zariadenie, ktoré je schopné priamo merať pohyby plynu v rozsiahlej atmosfére Antaresa – čo je úplne zásadný krok pri riešení tohto problému. Ďalším krokom bude zistiť, čo tieto turbulentné pohyby poháňa. Na základe nových výsledkov sa tímu podarilo vytvoriť prvú dvojdimenzionálnu rýchlostnú mapu pohybov hmoty v atmosfére inej hviezdy, než nášho Slnka. Údaje boli získané pomocou interferometra VLTI, ktorý pri pozorovaní využíval trojicu pomocných ďalekohľadov a prístroj AMBER, ktorý umožnil vytvorenie jednotlivých záberov „povrchu" Antaresa v malom rozsahu vlnových dĺžok v oblasti infračerveného žiarenia. Členovia tímu následne použili tieto údaje na výpočet rozdielov v rýchlosti pohybu plynu v rôznych miestach atmosféry hviezdy a tiež na určenie priemernej rýchlosti pohybu nad celým povrchom. Výsledným produktom je mapa relatívnej rýchlosti pohybu plynu v atmosfére nad viditeľným diskom hviezdy Antares – prvá taká mapa pre inú hviezdu než je Slnko. Astronómom sa podarilo nájsť turbulentný plyn s nízkou hustotou oveľa ďalej od hviezdy, než sa predpokladalo. Dospeli k záveru, že pozorované štruktúry nemôžu byť dôsledkom konvekcie, (teda veľkoškálového pohybu hmoty, ktorý u väčšiny hviezd prenáša energiu z vnútra až do vonkajších vrstiev atmosféry. To je dôvod, prečo je treba hľadať nový, dosiaľ neznámy proces, ktorý dokáže vysvetliť pozorované pohyby v rozsiahlej atmosfére červených veľeobrov, ako je Antares. „V budúcnosti bude možné túto techniku aplikovať na rôzne typy hviezd a skúmať pohyby v ich atmosférach v dosiaľ nedosiahnuteľných detailoch. Taký výskum bol zatiaľ obmedzený len na naše Slnko," dodáva Keiichi Ohnaka. "Naša práca posúva astrofyziku do nových dimenzií a otvára úplne nové možnosti výskumu hviezd."

Publikované v časopise QUARK 12/2017,  RNDr. Zdeněk Komárek

Zdroj obrázkov: ESO (European Southern Observatory)

Text k obrázkom:
Antares: Snímka červeného veľobra - hviezdy Antares z VLTI.
Antares-rekonštrukcia snímky: „Povrchové" štruktúry Antaresa pomocou rekonštrukcie údajov z VLTI.