Astronomové konečně vyřešili záhadu hvězdy, která po desetiletí násilně vybuchovala

Většina hvězd v Mléčné dráze se jen tak potlouká kolem a dělá docela normální hvězdné věci, ale jedna konkrétní hvězda prostě nechce.

Jde o dvojhvězdu s názvem FU Orionis, která od roku 1936, kdy náhle a bez varování vzplanula na tisícinásobek své obvyklé jasnosti, prudce vybuchuje. To se u mladé hvězdy nikdy předtím nestalo a astronomové z toho byli celá desetiletí zmateni.

Nyní, po 88 letech, mají konečně odpovědi. FU Orionis se aktivně živí proudem materiálu, a tým astronomů pod vedením Antonia Halese z Národní radioastronomické observatoře pomocí pozorování z Atacama Large Millimeter/submillimeter Array tento proud materiálu přímo zobrazil. „FU Ori pohlcuje materiál již téměř 100 let, aby udržela svou erupci v chodu. Konečně jsme našli odpověď na otázku, jak tyto mladé vybuchující hvězdy doplňují svou hmotu,“ říká Hales. „Poprvé máme přímý pozorovací důkaz o materiálu, který pohání erupce.“

Tímto materiálem je vlákno oxidu uhelnatého, které se stáčí do centrální hvězdy systému FU Orionis. Toto vlákno neobsahuje dostatečné množství materiálu, aby mohlo pohánět výbuch hvězdy, takže se vědci domnívají, že jde o chvost nebo zbytky mnohem většího chuchvalce plynu, který hvězda v průběhu času pohltila. „Je možné, že interakce s větším proudem plynu v minulosti způsobila nestabilitu systému a vyvolala nárůst jasnosti,“ říká Hales.

FU Orionis se nachází asi 1360 světelných let daleko v souhvězdí Orion. Jedná se o dvojhvězdu dvou relativně malých hvězd, jejichž stáří se pohybuje kolem 2 milionů let. Každá z hvězd stále roste, je obklopena prstencem a živena diskem prachu a plynu, který se do ní nabaluje a pomalu a relativně stabilním tempem napájí její růst.

Ačkoli FU Orionis byla první hvězdou svého druhu, která byla pozorována při erupci již ve 30. letech 20. století, astronomové od té doby objevili další mladé, stále rostoucí hvězdy, které se chovají stejným způsobem. Předpokládá se, že mechanismus vzniku hvězd FUor, jak se jim říká, je výsledkem zrychleného přenosu hmoty z akrečního disku kolem každé hvězdy.

Práce Halese a jeho kolegů naznačuje, že by tomu tak skutečně mohlo být, a že dodatečná hmota pochází z materiálu padajícího z mezihvězdného prostoru na disk, který mladé hvězdě dodává výživu, díky níž září světlem a teplem.

Provedli pozorování s využitím několika konfigurací antén ALMA, aby zobrazili hvězdný systém v různých prostorových měřítkách a zmapovali tvar a velikost proudu oxidu uhelnatého. Poté použili numerické modelování, aby určili vlastnosti, hmotnost a rychlost přenosu proudu, který naplní FU Orionis dostatečným množstvím energie, aby mohl vyvolat téměř sto let trvající (a počítaný) záchvat vzteku.

„Porovnali jsme tvar a rychlost pozorované struktury s očekávanou stopou vlétajícího plynu a čísla dávala smysl,“ říká astronom Aashish Gupta z Evropské jižní observatoře. Odkud se vzal dodatečný materiál, není jasné, ale mohlo by jít o zbytky protohvězdné obálky, tedy materiálu obklopujícího dvojhvězdu při jejím zrodu, který na disk dopadá z okrajových částí.

Astronomové se domnívají, že všechny malé hvězdy mohou procházet podobnými erupcemi; objev toho, co spustilo a pohánělo erupci FU Orionis, prototypu eruptivních malých hvězd, nám může pomoci pochopit, jak tento proces formuje jejich růst a vývoj. „FU Orionis studujeme od prvních pozorování pomocí ALMA v roce 2012,“ říká Hales. „Je fascinující, že konečně máme odpovědi.“

Autor: Lukáš Drahozal

Zdroj: iopscience.iop.org