Družice XMM-Newton odhalila nebeský Rosettský kámen

The white dwarf and its companion
3 září 2009

Teleskop ESA XMM-Newton nalezl ve vesmíru něco, co se dá nazvat nebeským Rosettským kamenem: pořídil první detailní snímky bílé trpasličí hvězdy, která obíhá kolem doprovodné hvězdy a která může explodoval do podoby supernovy v nejbližších miliónech let. Supernovy jsou používané jako jakési majáky pro měření kosmických vzdáleností a navíc nám pomáhají porozumět rozpínání vesmíru.

Astronomové byli na stopě tomuto tajemnému objektu už od roku 1997, kdy zjistili, že něco u jasné hvězdy HD 49798 vyzařuje rentgenové záření. Nyní díky úžasné citlivosti přístrojů s družice XMM-Newton byl konečně záhadný objekt detekován. Pozorování ukázala, že je to bílý trpaslík, mrtvé srdce hvězdy, který je zdrojem rentgenového záření.

Sandro Mereghetti z milánského institutu INAF–IASF (Itálie) se svými spolupracovníky také objevili, že se nejedná o obvyklého bílého trpaslíka. Zjistili jeho hmotnost a překvapilo je, že je více než dvojnásobná oproti hodnotě, kterou očekávali. Většina bílých trpaslíků má hmotnost, která představuje 0,6 hmotnosti Slunce – tato je přitom vtěsnána do objektu velikosti Země. Jenomže tento bílý trpaslík má nejméně dvojnásobnou hmotnost, která je navíc koncentrována v objektu s průměrem poloviny Země. Tento má navíc dobu rotace kolem své osy třináct sekund, což je absolutně nejvíce ze všech známých bílých trpaslíků.

Odhad hmotnosti je přitom velmi spolehlivý, protože data z družice XMM-Newton umožňují astronomům použít tu nejjistější metodu k „vážení“ hvězd: metodu, která využívá gravitační fyziku navrženou Isaakem Newtonem v sedmnáctém století. Bílý trpaslík pravděpodobně získal svoji neobvyklou hmotu „krádeží“ plynu ze své doprovodné hvězdy: tedy procesem známým jako přirůstání. Protože má hmotu odpovídající 1,3 Slunce, je bílý trpaslík nyní na samé hraně bezpečného limitu.

Hvězda totiž během několika málo příštích let exploduje... Výpočty nyní ukazují, že exploze bude mít jasnost Měsíce v úplňku a že bude pozorovatelná pouhým okem i na denní obloze.

Jakmile totiž překročí hranici 1,4násobek hmotnosti Slunce, tak bílý trpaslík dle našich současných znalostí buď exploduje, nebo zkolabuje do ještě kompaktnějšího objektu zvaného neutronová hvězda. Přitom právě exploze bílého trpaslíka je dnes obecně považována za příčinu vzniku supernov třídy Ia, tedy jasných jevů, které astronomové používají k měření rozpínání vesmíru. Dosud přitom astronomové nedokázali odhalit žádného přirůstajícího bílého trpaslíka, kterého bychom dokázali takto přesně určit hmotu.

„Toto je Rosettský kámen bílých trpaslíků ve hvězdných systémech. Naše přesné určení hmoty dvou hvězd přitom bylo kritické. Nyní jej můžeme dále studovat a pokusit se rekonstruovat jeho minulost, čímž můžeme spočítat jeho budoucnost,“ říká Mereghetti.

Tato budoucnost přitom může být velkolepá. Hvězda totiž během několika málo příštích let exploduje. Ačkoliv je dostatečně vzdálená na to, aby znamenala jakékoliv nebezpečí pro Zemi, je zároveň dostatečně blízko na to, abychom měli možnost pozorovat úchvatné nebeské divadlo. Výpočty nyní ukazují, že exploze bude mít jasnost Měsíce v úplňku a že bude pozorovatelná pouhým okem i na denní obloze.

Naši potomci se tak mohou těšit na velkolepou podívanou. Díky družici XMM-Newton nyní vědí, odkud přijde.

Poznámka pro redakce:

Článek „Ultramasivní rychle rotující bílý trpaslík v podivné soustavě“, autoři S. Mereghetti, A. Tiengo, P. Esposito, N. La Palombara, G. L. Israel, L. Stella, bude publikovaný v časopise Science 4. září 2009.

Pro další informace:

Sandro Mereghetti, IASF-INAF, Milan, Italy
sandro [@] iasf-milano.inaf.it

Norbert Schartel, ESA XMM-Newton Project Scientist
norbert.schartel [@] esa.int

Copyright 2000 - 2014 © European Space Agency. All rights reserved.