První splašená dvojhvězda historie boří zavedené teorie

Splašené hvězdy (hypervelocity stars) už nejsou až tak výjimečné. Ale splašená dvojhvězda, to je jiná káva. Astrofyzici z ní mají těžkou hlavu.

Splašená dvojhvězda PB3877. Kredit: Thorsten Brand / W. M. Keck Observatory.

Splašené, nebo chcete-li hyperrychlé hvězdy (anglicky hypervelocity stars), které se pohybují rychlostmi tisíců kilometrů za sekundu a mohou tedy opustit gravitační náruč Galaxie, nejsou úplně nové. Známe jich tak asi dva tucty. Ale PB3877, to je něco jiného. Není to totiž splašená single hvězda, nýbrž první známá splašená dvojhvězda. Je to úplně poprvé co jsme objevili dvojhvězdu pohybující se tak rychle, že ji Mléčná dráha svou gravitací nejspíš neudrží.

Šťastnými objeviteli se stali astronomové, který vedl Péter Németh z německé Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg. A aby toho nebylo málo, objev splašené dvojhvězdy PB3877 má závažné širší důsledky.Chování PB3877 totiž nesedí na obecně přijímané představy o urychlování splašených hvězd gravitací supermasivní černé díry v centru Galaxie. Németh a spol. tvrdí, že tahle dvojhvězda neletí z galaktického jádra. Potíž je v tom, že už neznáme žádný další mechanismus, který by dovedl urychlit dvojhvězdu, a to nepříliš těsnou dvojhvězdu, na pozorovanou rychlost, aniž by při tom došlo k rozpadnutí dvojhvězdy. Jenže splašená dvojhvězda očividně existuje a sviští si to vesmírem.

W. M. Keck Observatory. Kredit: SiOwl / Wikimedia Commons.

Németh a jeho tým navrhují, že by v tom mohlo mít prsty velké množství temné hmoty, které tuto dvojhvězdu drží ve gravitační náruči Mléčné dráhy. Rovněž to může být tak, že PB3877 je uprchlík, který k nám přiletěl z jiné galaxie. Příběh PB3877 začíná jako příběh obyčejné, horké a kompaktní splašené hvězdy, kterou v roce 2011 objevili v datech Sloanovy digitální prohlídky oblohy (SDSS). Pak se objekt PB3877 dočkal nových spektroskopických měření 10 metrovým teleskopem Keck II Keckovy observatoře na Havaji, a také 8,2 metrovým teleskopem Very Large Telescope (VLT) Evropské jižní observatoře ESO v Chile.
A astronomové se nestačili divit. V datech naměřených u objektu PB3877 objevili slabé absorpční čáry, které určitě nepocházely od horké hvězdy. Namísto toho šlo o poměrně chladného společníka, který doprovází horkou hvězdu na jejím tryskovém letu vesmírem. Vše nasvědčuje tomu, že jde o binární systém. Povrch horké hvězdy v soustavě PB3877 je pětkrát žhavější než povrch Slunce, zatímco chladný společník je o tisíc stupňů chladnější než Slunce. Horká hvězda má poloviční hmotnost Slunce, chladná hvězda váží jako 0,7 Slunce.

Very Large Telescope (VLT). Kredit: G.Hüdepohl / ESO.

Splašená dvojhvězda PB3877 je od nás momentálně vzdálená asi 18 tisíc světelných let. Její trajektorie je ale doopravdy zvláštní. Navzdory teoriím o původu splašených hvězd se totiž nikdy neblíží centru Mléčné dráhy, čímž odpadá odpálení supermasivní černou dírou. Prolétává periferií Mléčné dráhy. Také to je volnější dvojhvězda, což jako původce velké rychlosti soustavy PB3877 prakticky vylučuje srážku hvězd nebo explozi supernovy. Podle Németha by mohlo jít o vetřelce z jiné galaxie. Mohl by snad pocházet z některé trpasličí galaxie, v minulosti na cucky roztrhané Mléčnou dráhou. Jako na potvoru se ale Némethovu týmu nepovedlo dvojhvězdu PB3877 spojit s žádným ze známých hvězdných proudů, které jsou pozůstatkem strávených trpasličích galaxií. Skutečný původ PB3877 tak prozatím zůstává tajemstvím.

Osud PB3877 se zájmem sledují i tvůrci modelů výskytu temné hmoty v Mléčné dráze. Chování splašené dvojhvězdy by totiž mělo souviset s množstvím temné hmoty v naší Galaxii, pokud samozřejmě temná hmota vůbec existuje. Ve skutečnosti už pouhá existence PB3877 jistým způsobem ohraničuje naše modely temné hmoty a má dopad na pochopení fungování temné hmoty v gravitačním systému Mléčné dráhy. Podle Andrease Irrgana z Observatoře Dr. Karla Remeise v německém Bambergu dvojhvězda PB3877 představuje excelentní objekt pro testování modelů s halo temné hmoty. Velmi pěkné by teď bylo, kdyby Németh a spol. objevili další takové dvojhvězdy. Můžeme se vsadit, že už na tom pracují.

Literatura
W. M. Keck Observatory 11. 4. 2016, Astrophysical Journal Letters online 11. 4. 2016.

Autor: Stanislav Mihulka

Datum: 21.04.2016

Tisk článku

Související články:

Hubble vystopoval splašenou těžkotonážní hvězdu z mlhoviny Tarantule Autor: Stanislav Mihulka (17.05.2010)
"Střelená" hvězda vystopována do středu Mléčné dráhy Autor: Stanislav Mihulka (24.07.2010)
Splašení červení obři v mezigalaktickém prostoru Autor: Stanislav Mihulka (09.05.2012)
Obří galaxie M87 odpálila celou hvězdokupu Autor: Stanislav Mihulka (29.05.2014)

Diskuze:

Josef Šoltes,2016-04-28 23:27:16

Mohu se zeptat, jak je možné, že horká hvězda má hmotnost 0,5 slunce a chladná 0,7? Jakým principem by mohlo dojít k tomu, že je jedna hvězda teplejší a přesto podstatně menší? Vždyť jaderný reaktor uvnitř hvězdy pak nemůže jet na plné obrátky.