Sciencemag.cz
Doporučujeme
Hvězdy výrazně hmotnější než Slunce mají velmi horká jádra a vysoká teplota znamená i vysokou rychlost jaderných reakcí. Velké hvězdy tak patří mezi nejjasnější objekty v naší galaxii, své palivo ale spotřebují rychle; jejich životnost je proto relativně krátká, řádově 10 milionů let ve srovnání s 10 miliardami let Slunce.
Z nevelké doby života obřích hvězd vyplývá, že mají jen málo času na to, aby se příliš vzdálily od místa svého vzniku. Většina velmi hmotných hvězd se proto nachází v ploché části disku Mléčné dráhy, kde jsou oblaka plynu dostatečně hustá na to, aby podporovala zrod hvězd. Astronomové v této oblasti pozorují četné mladé hvězdokupy plné velmi těžkých hvězd.
Když občas objevíme velmi hmotnou hvězdu daleko od disku galaxie, vzniká samozřejmě otázka, jak se tam mohla dostat, když by to vzhledem ke své životnosti vůbec neměla stihnout. Astronomové z Georgia State University nyní navrhli pro tento jev velmi zajímavé vysvětlení.
Douglas Gies a jeho kolegové se soustředili na hvězdu HD93521, která se nachází od disku Mléčné dráhy ve vzdálenosti asi 3 600 světelných let. Doba pohybu do tohoto místa daleko přesahuje předpokládané stáří této masivní hvězdy. Astronomové použili nový odhad vzdálenosti podle dat sondy Gaia Evropské kosmické agentury spolu s výzkumem spektra hvězdy, aby určili hmotnost a stáří hvězdy a také její rychlost. Zjistili, že HD93521 má hmotnost asi 17krát větší než Slunce, což vede k předpokládané životnosti asi 5 milionů let. Na druhou stranu pohyb hvězdy naznačuje, že její cesta z disku trvala mnohem déle, až 39 milionů let.
Vysvětlení tohoto rozporu podle nové studie spočívá v tom, že HD93521 opustila disk jako dvě hvězdy s nižší hmotností a tedy delší dobou života. Dvojice blízkých hvězd střední hmotnosti se v průběhu přesunu sloučila a vytvořila jedinou rychle rotující hvězdu, kterou vidíme dnes. (Obecně má sloučení hvězd vést k tomu, že výsledný objekt získává velkou rychlost rotace.)
HD93521 není jediným případem velmi hmotné hvězdy nalezené tak daleko od místa svého vzniku. Například pár hvězd IT Librae pravděpodobně reprezentuje fázi těsně před splynutím. Orientace těchto hvězd vytváří vzájemná zatmění, když hvězdy procházejí mezi námi a druhou hvězdou z páru. Zkoumání změn světelného výkonu a pohybů zjištěných ve spektrech vede k odhadům hmotností obou hvězd. Z toho pak životnost jedné (té hmotnější) z hvězd opět vychází jako kratší než doba potřebná k přesunu z místa očekávaného vzniku. V tomto případě pravděpodobně již došlo k tomu, že lehčí hvězda začala předávat hmotnost té těžší. Ta tudíž dříve měla nižší hmotnost a tedy i delší dobu života.
Pokud velmi hmotná hvězda vznikne spojením dvou menších, mívá rychlou rotaci (viz výše). Nakonec se z ní stane rychle rotující černá díra.
Douglas R. Gies et al, The Transformative Journey of HD 93521, The Astronomical Journal (2022). DOI: 10.3847/1538-3881/ac43be
Zdroj: Georgia State University / Phys.org
