Sciencemag.cz
Doporučujeme
Plyn a prach proudící z hvězd mohou za správných podmínek narážet do okolí hvězdy a vytvářet rázovou vlnu. Astronomové pomocí dalekohledu VLT (Very Large Telescope) Evropské jižní observatoře (ESO) nyní zachytili nádhernou rázovou vlnu kolem mrtvé hvězdy – objev, který je nechal v úžasu. Podle všech známých mechanismů by malá mrtvá hvězda RXJ0528+2838 kolem sebe takovou strukturu mít neměla. Tento objev, stejně záhadný jako ohromující, zpochybňuje naše chápání toho, jak mrtvé hvězdy interagují se svým okolím.
„Objevili jsme něco, co jsme dosud neviděli, a co je ještě důležitější, něco zcela neočekávaného,“ říká Simone Scaringi, docentka na Durhamské univerzitě ve Velké Británii a spoluautorka studie zveřejněné dnes v časopise Nature Astronomy. „Naše pozorování odhalila silný výtok, který by podle našich současných znalostí neměl existovat,“ říká Krystian Ilkiewicz, postdoktorandský výzkumník v Astronomickém centru Mikuláše Koperníka ve Varšavě v Polsku a spoluautor studie. „Výtok“ je termín používaný astronomy k popisu hmoty, která je vyvržena z nebeských těles.
Hvězda RXJ0528+2838 se nachází 730 světelných let daleko a stejně jako Slunce a jiné hvězdy se pohybuje kolem středu naší galaxie. Při svém pohybu interaguje s plynem, který prostupuje prostorem mezi hvězdami, a vytváří druh rázové vlny zvané oblouková rázová vlna (bow shock), „zakřivený oblouk hmoty, podobný vlně, která se tvoří před lodí“, vysvětluje Noel Castro Segura, výzkumný pracovník na Univerzitě ve Warwicku ve Velké Británii a spolupracovník této studie. Tyto obloukové rázové vlny jsou obvykle vytvářeny materiálem vytékajícím z centrální hvězdy, ale v případě RXJ0528+2838 žádný ze známých mechanismů nedokáže pozorování plně vysvětlit.
RXJ0528+2838 je bílý trpaslík – zbytkové jádro umírající hvězdy s nízkou hmotností – a má kolem sebe obíhajícího společníka podobného Slunci. V takových dvojhvězdných soustavách se hmota ze společníka přenáší na bílého trpaslíka a často kolem něj vytváří disk. Zatímco disk zásobuje mrtvou hvězdu palivem, část hmoty je také vyvržena do vesmíru a vytváří silné výtoky. RXJ0528+2838 však nevykazuje žádné známky disku, takže původ výtoku a výsledné mlhoviny kolem hvězdy zůstává záhadou.
„Překvapení, že údajně klidný systém bez disku mohl vytvořit tak spektakulární mlhovinu, bylo jedním z těch vzácných momentů, kdy člověk jen žasne,“ říká Scaringi.
Skupina poprvé zaznamenala podivnou mlhovinu kolem RXJ0528+2838 na snímcích z dalekohledu Isaaca Newtona ve Španělsku. Všimli si jejího neobvyklého tvaru a podrobněji ji pozorovali pomocí přístroje MUSE na dalekohledu VLT ESO. „Pozorování pomocí přístroje ESO MUSE nám umožnilo podrobně zmapovat obloukovou rázovou vlnu a analyzovat její složení. To bylo zásadní pro potvrzení, že struktura skutečně pochází z dvojhvězdného systému a ne z nesouvisející mlhoviny nebo mezihvězdného mraku,“ vysvětluje Ilkiewicz.
Tvar a velikost rázové vlny naznačují, že bílá trpasličí hvězda vylučuje silný výtok již nejméně 1000 let. Vědci přesně nevědí, jak může mrtvá hvězda bez disku pohánět tak dlouhotrvající výtok, ale mají určitou domněnku.
Je známo, že tato bílá trpasličí hvězda má silné magnetické pole, což potvrdila data z přístroje MUSE. Toto pole směruje materiál ukradený z doprovodné hvězdy přímo na bílého trpaslíka, aniž by kolem něj vytvořilo disk. „Naše zjištění ukazuje, že i bez disku mohou tyto systémy pohánět silné výtoky, což odhaluje mechanismus, kterému zatím nerozumíme. Tento objev zpochybňuje standardní představu o tom, jak se hmota pohybuje a interaguje v těchto extrémních dvojhvězdných systémech,“ vysvětluje Ilkiewicz.
Výsledky naznačují existenci skrytého zdroje energie, pravděpodobně silného magnetického pole, ale tento „tajemný motor“, jak jej nazývá Scaringi, je třeba ještě prozkoumat. Data ukazují, že současné magnetické pole je dostatečně silné pouze k napájení obloukové rázové vlny trvající několik set let, takže vysvětluje pouze část toho, co astronomové pozorují.
Abychom lépe porozuměli povaze takových bezdiskových výtoků, je třeba studovat mnohem více dvojhvězdných systémů. Chystaný dalekohled ELT (Extremely Large Telescope) pomůže astronomům „zmapovat více těchto systémů i slabších a podrobně detekovat podobné systémy, což nakonec pomůže porozumět záhadnému zdroji energie, který zůstává nevysvětlený“, jak předpovídá Scaringi.
Další informace
Tento výzkum byl zveřejněn v článku s názvem „A persistent bow shock in a diskless magnetised accreting white dwarf” (Trvalá oblouková rázová vlna v bezdiskové magnetizované akreční bílé trpasličí hvězdě), který vyjde v časopise Nature Astronomy (doi: 10.1038/s41550-025-02748-8).
