Sciencemag.cz
Doporučujeme
Na základě dat z družice Gaia dokázali astronomové vytvořit obsáhlý 3D atlas dvojhvězd (binárních systémů) do vzdálenosti 3 000 světelných let od Země. Mapa jich zahrnuje 1,3 milionu. Je to pokrok o několik řádů; předcházející přehled byl založen na pozorováních z již nefungujícího satelitu Hipparcos a obsahoval pouze asi 200 dvojhvězd.
Z katalogu hvězd observatoře Gaia po první analýze vypadlo 1,8 milionu kandidátů na dvojhvězdy, nicméně u některých dvojic je podobná vzdálenost a zdánlivě korelovaný směr pohybu jen důsledkem náhody. Další analýza vedla k odhadu, že oněch 1,3 milionu párů je dvojhvězdami s pravděpodobností 90 %. Když si pravděpodobnost zpřísníme na 99 %, stále zbývá 1,1 milionů dvojhvězd.
Hlavní autor studie Kareem El-Badry z University of California v Berkeley navíc uvádí, že se změnil nejen celkový počet dvojhvězd, ale i vzorek hvězd, které se daří takto identifikovat. Bílých trpaslíků, tedy závěrečných stadií hvězd typu našeho Slunce, je ve vzorku jen 17 000, ostatní jsou hvězdy jiného typu, respektive v jiné fázi svého vývoje. (Přesněji řečeno: 1 400 systémů je ze 2 bílých trpaslíků, 16 000 z bílého trpaslíka a jiného typu hvězdy.) Drtivá většina z 2,6 milionu jednotlivých hvězd v katalogu jsou plně aktivní – patří do hlavní posloupnosti.
Vzorek je dostatečně velký na to, aby se s ním dala provádět různá statistická kouzla a doufat, že dostaneme smysluplný výsledek (i když samozřejmě stále nemusíme detekovat dvojhvězdy „náhodně“, ale s nějakým zkreslujícím výběrovým efektem). Zajímavou otázkou např. je, jaké jsou nejčastější poměry hmotností dvojhvězd v binárním systému nebo jak výstřední jsou jejich oběžné dráhy kolem společného těžiště.
Speciálně se o dvojhvězdách toho bude dát dost zjistit studiem těch z nich, v nichž se vyskytuje bílý trpaslík; zde je dobře znám vztah mezi hmotností a poloměrem, dále se pak dá i spolehlivě určit jejich stáří (jak od vzniku bílého trpaslíka, tak i od vzniku samotného hvězdy). To může mít smysl mj. při studiu exoplanet kolem dvojhvězd.
Uvádí se, že v Mléčné dráze existuje ve formě dvojhvězd více než 50 % hvězd. Kareem El-Badry odhadl, že asi polovina všech hvězd podobných Slunci je součástí dvojhvězd, mnoho z nich se ovšem nachází od sebe příliš blízko na to, abychom je mohli odlišit. Ve vzdálenostech asi 30 AU (vzdálenost od Slunce k Plutu) zaznamenáváme mezi hvězdami podobnými Slunci asi 25 % dvojhvězd. Křivka má vrchol při vzdálenosti 30 až 50 AU. Některé páry jsou od sebe vzdáleny až parsek (260 000 AU, 3,26 světelných let), většina je od sebe do 1 000 AU.
Ze zjištěných dat se zatím podařilo provést např. následující dedukci: většina dvojhvězd je od sebe vzdálených stovky nebo tisíce AU. Podle stávajících teorií o formování hvězd by za těchto okolností jejich hmotnosti měly být náhodné. Jenže současně z dat vychází, že nečekaně velké množství dvojhvězd má podobnou hmotnost. Proč tomu tak je, nevíme.
Kareem El-Badry et al, A million binaries from Gaia eDR3: sample selection and validation of Gaia parallax uncertainties, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2021). DOI: 10.1093/mnras/stab323
Zdroj: University of California – Berkeley / Phys.org a další
