Simulace odhalily původ masivních erupcí u vzácné třídy proměnných hvězd

27. 09. 2018

Hvězdy

Astrofyzikům se podařilo najít vysvětlení původů obřích erupcí objevujících se u třídy masivních proměnlivých hvězd. Během těchto událostí dochází k vychrlení hmoty o hmotnosti celé planety z hvězdy během několika dní, díky tomu je zářivost těchto hvězd velmi proměnlivá. Příčiny tohoto chování však byly doposud neznámé. Nové 3D simulace však nyní ukazují, že za tímto chováním stojí bublání materiálu podporované silným slunečním svitem.

Eta Carinae

Snímek hvězdy Eta Carinae (η Carinae, Eta Argus), dvojhvězdy, která se skládá ze dvou masivních hvězd, z nichž jedna je svítívá modrá proměnná hvězda, která by mohla relativně brzy explodovat jako supernova. Hvězda se vyznačuje masivní ztrátou hmoty, kterou při masivních erupcích odvrhuje do svého okolí a vytváří tak planetární mlhovinu ozařovanou zevnitř struktury. Snímek byl pořízený vesmírným teleskopem Hubble.

Image credit: ESA/NASA

Svítivé modré proměnné hvězdy (LBVs, Luminous Blue Variable Stars, nebo také S Doradus variables) byly pozorovány už v 17. století, detailněji popsány však byly až Edwinem Hubblem a Allanem Sandagem v roce 1953. Do roku 1990 jich bylo známých pouze 24 a i dnes je známo jen pár desítek. Charakteristická je pro tuto třídu hvězd nepravidelná a výrazně proměnlivá zářivost doprovázená častými masivními erupcemi. Dosahují až stonásobku hmotnosti Slunce a mohou zářit až milionkrát více než naše mateřská hvězda.

Původ vždy až několik dní trvajících silných erupcí byl doposud vědcům neznámý. Svítivé proměnné hvězdy jsou však považovány za významné, protože je pravděpodobné, že každá z masivních hvězd projde touto fází vývoje. Protože jich je relativně málo, je pravděpodobné, že jde pouze o krátkou fázi hvězdného života, která však u velkých hvězd vede nevyhnutelně k explozi supernovy a vzniku černých děr.

Podle nového výzkumu založeného na 3D simulacích stojí za erupcemi turbulentní pohyby v horních vrstvách hvězd, které vytváří shluky hmoty. Pokud jsou tyto shluky dostatečně husté, mohou se stát dostatečně neprůhledné a zachytit intenzivní světlo vycházející z hvězdy. Podobně jako solární plachetnice je pak tato poháněna dál od hvězdy navzdory silné gravitaci. Po této erupci se hvězda zase uklidní, dokud pohyby v jejích horních vrstvách nevytvoří další shluky hmoty, a celý cyklus se opakuje.