Hvězda každých 420 dnů mění svůj poloměr od 1,9 do 2,3 AU (mezi 400 až 500 poloměry Slunce!). Přibližně od velikosti oběžné dráhy Marsu až do poloviny vzdálenosti mezi Marsem a Jupiterem (hlavní pás planetek).
„Jako kdybychom se dívali na budoucnost našeho vlastního Slunce, které se asi za 5 miliard let stane rudým obrem podobně jako S Orionis,“ řekl astronom David Boboltz (U.S. Naval Observatory). Pak svůj život ukončí jako bílý trpaslík. Hvězda S Ori, ležící v souhvězdí Oriona a patří mezi dlouhoperiodické proměnné hvězdy typu Mira Ceti, označované také miridy. Své jméno dostaly podle své nejznámější zástupkyně - hvězdy Mira (omikron Ceti) ze souhvězdí Velryby (Cetus).
„Dosud při žádných studiích rudého obra nebyly použity infračervené a radiové snímky současně,“ řekl Boboltz. „To nám ukazuje rozložení jednotlivých vrstev."
Rudí obři jsou starší verzí Slunce – po vyhoření většiny vodíkového paliva začne hořet helium; hvězda začne zvětšovat svůj poloměr a dostane se do stádia rudého obra. Postupným hořením uvnitř jádra se objem centrální části zmenšuje. Ale toto intenzivní hoření „tlačí“ hvězdný plyn a prach ven do vesmíru a dokáže původní průměr hvězdy (obálku) zvětšit až 100krát (tzv. princip hoření ve slupkách). Následné prudké zmenšení objemu jádra urychlí expanzi obalových částí a hvězda se jasně rozzáří. V závěrečných fázích života dochází k jednorázovému ale i opakovanému odhazování obálek, které většinou mají sférickou strukturu - prstenec kolem hvězdy (planetární mlhovina).
Navíc hmota z hvězdy uniká v podobě hvězdného větru - S Ori se tak každý rok zbavuje rychlostí 10 km/s materiálu přibližně hmotnosti naší Země. Hvězda jako Slunce ztratí třetinu až polovinu své hmotnosti v období fáze Mira Ceti.
„Hodně materiálu uniká z dosahu hvězdné gravitace a začíná tvořit krásné planetární mlhoviny, " řekl Boboltz. „Ale mnoho plynu a prachu gravitace vtáhne zpět do hvězdy a cyklus začíná úplně od začátku, tak vzniká jeden typ pulsů.“
Umístění a složení prachových a plynných vrstev v rudém obru bylo až doteď záhadou. Výsledky pozorování zveřejnil Boboltzův výzkumný tým v červencovém Astronomy & Astrophysics.
„V podstatě jsme zmapovali obálku materiálu okolo těchto hvězd, což dosud nikdo neudělal,“ řekl Boboltz. Poprvé pozorovali 3 oddělené vrstvy ve vnější části hvězdné obálky: molekulovou, prachovou a „maserovou“ (připomíná to jednotlivé slupky cibule).
Je velmi důležité, aby astrofyzikové pochopili mechanismus při němž umírající hvězdy ztrácí velkou část své hmoty a procesy v jednotlivých „slupkách“ hvězd. „Proto všichni studujeme hvězdný prach, který se v určité fázi života hvězd vrací zpět do mezihvězdného prostředí, aby mohl být použit pro další generaci hvězd, planet … a lidí,“ řekl Markus Wittkowski (European Southern Observatory).
Astronomové měřili velmi detailně obálku plynu a prachu, který obklopuje hvězdu. Objevili, že prachová obálka z korundu (oxid hlinitý – používá se na výrobu brusného papíru) byla 2krát větší než se předpokládalo. Zrna korundu v prachové obálce hvězdy S Ori mají průměr okolo 1 milióntiny mm (1000krát menší než průměr lidského vlasu). Také zjistili, že prachový korund je smíchán s velkým množstvím plynného oxidu křemíku (SiO). O této směsi si dosud astrofyzikové mysleli, že jako prach existuje pouze mimo rudé obry.
Vědci namířili dva největší pozemské interferometry na hvězdu, aby si zblízka „prohlédli“ její vrstvy:
- Very Long Baseline Array (VLBA) - sada 10 radioteleskopů (průměr 25 m) rozmístěná od Havajských po Panenské ostrovy s délkou základny 8 600 km (NRAO - National Radio Astronomy Observatory, Nové Mexiko)
- infračervený Very Large Telescope Interferometer (VLTI) v Cerro Paranal (Chile, ESO) se čtyřmi 8,2m dalekohledy a čtyřmi přemístitelnými 1,8m dalekohledy.
Kdyby byly dalekohledy v New Yorku, poznamenal Boboltz, mohli bychom si s jejich pomocí přečíst noviny až v Kalifornii.
Pravidelnost radiového a infračerveného zdroje pravděpodobně způsobily, že se S Ori jeví jako „kulička emisí“. Tak astronomové objevili jeho „masery“. Astrofyzikové maser u hvězd nedokáží zcela spolehlivě vysvětlit.
Maser (Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation) - zařízení, které zesiluje elektromagnetické záření pomocí stimulované emise v mikrovlnném oboru (stejně funguje v optickém oboru laser).
Dnes víme, že kromě gravitace se na stavbě vesmíru značně podílí i elektromagnetická síla. Je přítomna i v mlhovinách, které jsou „porodnicí“ nových hvězd. V planetárních mlhovinách (odhozených obálkách umírajících hvězd) bylo magnetické pole změřeno v roce 2003 a bylo mnohem silnější než se očekávalo. Jednalo se o okolí 3 rudých veleobrů (S Persei, VY Canis Majoris a NML Cygni), jejichž obálky obsahují prach, plyn a vodní páru. Ta funguje jako přirozený vodní maser (zesiluje světlo o vlnové délce 1,3 cm - přechod mezi dvěma rotačními stavy molekul vody).
„Látky jako korund a oxid křemíku, které jsme objevili v S Orionis, mají své vlastní unikátní masery,“ řekl Boboltz. Během několikaměsíčního sledování maserů zaznamenali astronomové extrémní detaily pulzujícího rudého obra.
Sice existuje záznam dalšího měnícího rudého obra TX Cam v souhvězdí Žirafy (Camelopardalis), ale Boboltz očekává, že ho trumfne.
„Brzo budeme schopni vytvořit ještě lepší pohledy na pulzující kokon okolo S Orionis, když se budeme dívat na vodní masery,“ řekl Boboltz. Ty se nacházejí v nejvzdálenějších místech „kokonu“ - ve vnějších vrstvách hvězdné obálky. „Také jsme přesvědčeni, že vysvětlíme vznik planetární mlhoviny rudého obra těsně před tím, než skončí svůj život jako bílý trpaslík.“
Zdroj:
SPACE
Diskuze:
