Nejrychlejší dvojhvězda

19. březen 2010

Neuvěřitelně rychlou dvojhvězdu se podařilo najít v souhvězdí Raka. Dvěma hvězdám stačí pouhé 5 a půl minuty na to, aby kolem sebe oběhly. Ve světě dvojhvězd je to absolutní rekord a vědci si dlouho nepřipouštěli, že by tak rychlá dvojhvězda mohla existovat.

Objekt byl nalezen roku 1999 v datech rentgenové družice ROSAT. To ještě nikdo nevěděl s jistotou, že jde o dvojhvězdu. Už tehdy zdroj vykazoval změny s periodou 321 sekund, tedy 5 minut a 21 sekund. Takové rychlé změny rentgenového toku mají ale různá vysvětlení. Spekulovalo se, že by mohlo jít například o osamocenou neutronovou hvězdu. O tři roky později (v roce 2002) byla zveřejněna pozorování v optickém oboru, tedy v tom, které vidí lidské oko. Ukázalo se, že naprosto stejně rychlé změny, tedy 321 sekund se projevují i zde. Spektroskopická pozorování dokázala pravidelnost změn a podezření, že jde o dvojhvězdu, tak bylo na světě.

Rentgenová družice ROSAT

Změna barvy jako důkaz
Definitivní potvrzení se povedlo až teď, kdy vědci pořídili spektrum obřím Keckovým dalekohledem na Havaji. Jasně je vidět posun spektrálních čar během vzájemného oběhu hvězd. Ve chvíli, kdy se obíhající hvězda od nás vzdaluje, její záření červená. A když se začne přibližovat, tak modrá. Tento tzv. Dopplerův jev, který je hodně používán v různých aplikacích i mimo astronomii, dokáže spolehlivě určit rychlost oběhu obou hvězd. Jen je potřeba dosáhnout určité přesnosti a to se Keckovu dalekohledu povedlo. Nebylo to ovšem jednoduché, hvězdný pár je jednak velice slabý a také rychle se měnící záření komplikuje měření. Keckův dalekohled nakonec potvrdil periodu 321 sekund a titul nejrychlejší dvojhvězdy tak zůstává v platnosti.

Vznik rentgenového záření
Dvojhvězda dostala v roce 2006 definitivní označení HM Cnc. HM jsou pořadová písmena a Cnc je zkratka souhvězdí Cancri, česky Rak. Připomeňme si, že byla původně objevena jako zdroj rentgenového záření. Kde se ve dvojhvězdě bere? Hvězdy jsou velmi blízko u sebe a gravitačně se natolik ovlivňují, že jedna vysává atmosféru druhé. U většiny takto těsných dvojhvězd látka nedopadá přímo na povrch první hvězdy, ale namotává se kolem hvězdy, kde tvoří disk. Jenže u HM Cnc jsou hvězdy tak blízko, že disk nemá prostor pro svou existenci a materiál z druhé hvězdy proudí přímo na povrch hvězdy první do oblasti jejího rovníku. A právě v místě dopadu vzniká silné rentgenové záření.

Záření celé oblohy v rentgenovém oboru s vyznačením polohy dvojhvězdy HM Cnc

Trpasličí dvojhvězda
HM Cnc je nejrychlejší známou dvojhvězdu. A tomu odpovídá i její velikost – je nejmenší. Jinak by hvězdy kolem sebe tak rychle obíhat nemohly. Vzdálenost hvězd je pouhý osminásobek průměru naší Země, tj. asi čtvrtina vzdálenosti Země – Měsíc. Samozřejmě to je možné díky tomu, že i hvězdy samotné jsou malé. Patří do kategorie tzv. bílých trpaslíků. Jde o vyhořelá jádra hvězd dříve podobných Slunci. Když jim došlo palivo (vodík) zbylo jen jádro složené z uhlíku a kyslíku. Toto jádro pomalu chladne, přesto je povrch obou hvězd rozpálen na desítky tisíc stupňů. Bílí trpaslíci mají průměr srovnatelný se Zemí a tak soustavu HM Cnc můžeme bez obav označit za trpasličí nebo kapesní - většina dvojhvězd je totiž stokrát větší.

Porovnání velikostí a vzdáleností Země x Měsíc s dvojhvězdou HM Cnc

Gravitační vlny
Na dvojhvězdu HM Cnc si doslova brousí zuby první detektory gravitačních vln. Podle teorie relativity šíří gravitační vlny každé hmotné těleso, které mnění svou pozici v prostoru. Čím těžší je těleso a čím rychleji se pohybuje, tím je gravitační vlna silnější. Vědci předpokládají, že nejvýznamnějšími zdroji jsou právě těsné dvojhvězdy v konečném stádiu jejich vývoje, především černé díry a neutronové hvězdy. Ale i HM Cnc s rekordně rychlými bílými trpaslíky, je velkou příležitostí pro detektory. Zatím jsou gravitační vlny stále jen teoreticky předpovězeny a nikdo je nezměřil. HM Cnc bude jistě jedním z terčů připravované soustavy satelitů LISA.

Soustava satelitů LISA by měla objevit gravitační vlny
autor: Petr Sobotka
Spustit audio

E-shop Českého rozhlasu

Starosvětské příběhy lesníků z časů, kdy se na Šumavě ještě žilo podle staletých tradic.

Václav Žmolík, moderátor

ze_světa_lesních_samot.jpg

3x Karel Klostermann

Koupit

Komplet obsahuje dva šumavské romány Ze světa lesních samot, V ráji šumavském a povídkový soubor Mrtví se nevracejí z pera klasika české literatury Karla Klostermanna (1848 - 1923), který tomuto kraji zasvětil celé své dílo.