Výron hmoty zo superobrej hviezdy

Betelgeuze, superobria červená hviezda, ktorá sa nachádza vo vzdialenosti 550 svetelných rokov v súhvezdí Orióna, „prežila“ medzi decembrom 2019 a marcom 2020 historické zoslabenie jasnosti. Pred, počas a po tejto udalosti boli získané viaceré pozorovania naprieč elektromagnetickým spektrom. Tieto pozorovania odhalili, že podstatná časť povrchového výronu hmoty z Betelgeuze, sa pohybovala preč cez rozsiahlu atmosféru hviezdy. Betelgeuze, je druhá najjasnejšia hviezda v súhvezdí Orióna. Je známa tiež ako Alfa Orionis alebo HD 39801. Jej priemer 1000-krát prevyšuje priemer nášho Slnka. Patrí tiež medzi najsvietivejšie známe hviezdy keďže vyžaruje energiu 126 000-krát vyššiu než Slnko. Napriek tomu, že jej vek sa odhaduje len na 8 miliónov rokov, blíži sa už ku koncu svojho života a čoskoro bude odsúdená k explózii supernovy. Jej hmotnosť je totiž okolo 18 hmotností Slnka a preto jej vývoj prebieha veľmi rýchlo. Keď sa to stane, supernova bude veľmi dobre pozorovateľná zo Zeme, dokonca aj za denného svetla.

Betelgeuze opakovane mení svoju jasnosť, čo ako prvý zaznamenal okolo roku 1830 britský astronóm John Herschel. V poslednej dobe však došlo k neočakávanému poklesu jasnosti a to v decembri 2019 a v prvom štvrťroku 2020, pričom historické minimum jasnosti dosiahla hviezda 7. až 13. februára 2020. „Betelgeuze pokračuje vo veľmi neobvyklej udalosti aj práve teraz, keď jej vnútro tak trocha pulzuje,“ hovorí Andrea Dupree(ová), astronómka z Harvard&Smithsonian’s Center for Astrophysics. „Nové pozorovania poskytujú informáciu o tom, ako červené hviezdy strácajú v priebehu svojho života hmotu, keď sa v nich nukleárnou fúziou spotrebúva jadrové palivo predtým, než explodujú ako supernova. Množstvo vyvrhnutej hmoty významne ovplyvňuje ich osud.“ Posledné správanie sa Betelgeuze nie je však dôkaz, že hviezda je na pokraji výbuchu. Taká strata hmoty je u podobných hviezd pomerne bežná, hoci za éru pozorovaní Betelgeuze je rekordná. Vo svojej štúdii Andrea Dupreeová a jej spolupracovníci analyzovali nové spektroskopické aj obrazové dáta z HST (Hubble Space Telescope) a z ďalších družíc i pozemských prístrojov a dáta o zmenách jasnosti čerpali aj z American Association of Variable Star Observers (AAVSO).

Na priloženom ilustračnom obrázku je umelecké stvárnenie gigantického výronu hmoty na veľkej časti viditeľného povrchu. Unikajúci materiál sa postupne ochladzoval a vytvoril oblak prachu, ktorý dočasne zatienil hviezdu pri pohľade zo Zeme. Toto nebývalé hviezdne vzplanutie prerušilo bežnú periódu oscilácie jasnosti v dĺžke 400 dní, ktorú astronómovia namerali za obdobie viac než 200 rokov. „Nikdy predtým sme nepozorovali taký mohutný výron hmoty,“ informuje Andrea Dupreeová. „Je skvelé, že to môžeme pozorovať priamo a pomocou Hubblovho teleskopu rozlíšiť detaily na povrchu hviezdy. Pozorujeme tu hviezdny vývoj v reálnom čase.“ Povrchový výron hmoty u hviezdy Betelgeuze bol pravdepodobne spôsobený konvektívnym vzostupom plynov v oblasti s priemerom väčším než milión kilometrov a prebublávajúcim z oblasti hlboko vo vnútri hviezdy. To spôsobilo pulzácie a doslova vystrelenie chumáča fotosféry. Rozbitá oblasť fotosféry s hmotnosťou zhruba niekoľkokrát väčšou než hmotnosť Mesiaca, uniká do kozmického priestoru, chladne a pritom vytvára oblak prachu, ktorý pri pozorovaní zo Zeme výrazne blokuje svetlo prichádzajúce z hviezdy. Preto došlo k poklesu jasnosti. Hviezda sa teraz zotavuje z tohto stavu. Pulzácia hviezdy s periódou 400 dní nie je teraz pozorovateľná, ale možno len dočasne. „Konvektívne bunky vo vnútri hviezdy poháňajú periodickú pulzáciu,“ dodává Andrea Dupreeová. „Spektrograf TRES a spektrá získané pomocou HST naznačujú, že vonkajšie vrstvy hviezdy sa môžu dostať späť do normálu, avšak povrch je stále v pohybe ako vrstva želatíny na zákusku, pretože sa fotosféra postupne adaptuje na pôvodný stav.“                                                                                                   

Publikované v časopise QUARK 11/2022, RNDr. Zdeněk Komárek

Zdroj obrázka: https://www.nasa.gov/