Sciencemag.cz
Doporučujeme
Astronomové studují hvězdy pozorováním různých barev světla, které vyzařují a ty analyzují pomocí spektroskopie. Nyní tým vedený Étiennem Artigauem z Université de Montréal vyvinul techniku, která využívá spektrum hvězdy ke zmapování změn její teploty s přesností na desetiny stupně Celsia v různých časových měřítkách.
Vědci se původně zaměřili na spektra hvězd, aby zlepšili detekci exoplanet metodou radiálních rychlostí. Tato metoda měří nepatrné oscilace hvězdy vyvolané gravitačním působením obíhající planety. Čím větší jsou oscilace, tím větší je planeta. Nově vyvinutá technika analyzující celé spektrum hvězdy, a ne jen několik částí, by měla zvýšit přesnost metody a umožnit najít i planety s nižší hmotností (tj. když pozorujeme ve více oblastech spektra, snadněji zaznamenáme i menší zacloumání hvězdou ze strany planety; to, co se přímo pozoruje, je změna frekvence světla vlivem toho, zda se od nás hvězda účinkem planety vzdaluje nebo k nám přibližuje – Dopplerův jev). Vylepšený postup by měl dokázat odhalit i planety o velikosti Země obíhající kolem malých hvězd. E. Artigau a jeho kolegové pak přišli s nápadem použít podobnou strategii k detekci nejen změn v oscilacích hvězdy, ale také v její teplotě.
Znalost přesné teploty hvězdy a jejího kolísání má samozřejmě opět vztah i ke studiu exoplanet, zejména jejich atmosfér, protože umožňuje odlišit účinky samotné hvězdy na pozorovaná data.
Přesněji řečeno – navržené měření funguje relativně, přesně stanovuje změny teploty v čase. Lze tedy zjistit, zda se teplota snížila nebo zvýšila o stupeň nebo i o desetinu stupně. Absolutní teplota má podobně jako u dřívějších metod omezení na asi 20 stupňů (na druhé straně, ono na tom, zda je 5 000 °C nebo 5 020 °C, zase asi tolik nezáleží?). Nicméně dosáhnout přesnosti na desetinu stupně u objektu tak vzdáleného a tak horkého, to je samo o sobě podivuhodné (takhle měříme teploměrem lidské tělo).
Autoři studie demonstrovali účinnost a univerzálnost této techniky na pozorování čtyř velmi odlišných hvězd, která byla provedena pomocí dalekohledu Canada-France-Hawaii Telescope na Havaji a 3,6m teleskopu Evropské jižní observatoře (ESO) v La Silla v Chile. V datech pořízených těmito dvěma dalekohledy pro čtyři malé hvězdy tým jasně viděl kolísání teploty, které přičítal buď rotaci hvězdy, nebo událostem na jejím povrchu či v okolním prostředí. U hvězdy AU Microscopii, která je známá svou vysokou aktivitou, tým zaznamenal změny o téměř 40 °C. Tým rovněž detekoval např. jemné změny teploty u hvězdy HD 189733, které se shodovaly s oběžnou dobou její exoplanety HD 189733 b (horký Jupiter).
Étienne Artigau et al, Measuring Sub-Kelvin Variations in Stellar Temperature with High-Resolution Spectroscopy, arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2409.07260
Zdroj: University of Montreal / Phys.org, přeloženo / zkráceno
