Srážka hvězd v krásné mlhovině s bouřlivou historií osvětlila dlouholetou záhadu

Nová data Evropské jižní observatoře (ESO) naznačují, že v systému byly původně hvězdy tři, dokud se dvě z nich nesrazily a nesplynuly. Tato bouřlivá událost vytvořila mrak, který systém obklopuje, a navždy změnila jeho osud.

"Při studiu podkladů mě zaujalo, jak zvláštní se tento systém zdá," říká Abigail Frostová, astronomka z ESO v Chile a hlavní autorka studie, která byla tento týden zveřejněna v časopise Science. Systém HD 148937 se nachází asi 3800 světelných let od Země směrem k souhvězdí Normy. Tvoří ho dvě hvězdy mnohem hmotnější než Slunce a obklopuje ho nádherná mlhovina, oblak plynu a prachu. "Mlhovina obklopující dvě masivní hvězdy je raritou, takže jsme tušili, že se v tomto systému stalo něco nevídaného, což se při pohledu na data potvrdilo."

Související

Lukáš Bauer

Vědci odhalili silné magnetické pole vířící na…

Lukáš Bauer

Zvláštní poškytávání ve vzdálené galaxii…

"Po podrobné analýze jsme zjistili, že hmotnější hvězda vypadá mnohem mladší než její souputník, což nedává smysl, protože by měly vzniknout ve stejnou dobu," říká Frost. Tento věkový rozdíl - jedna hvězda se zdá být nejméně o 1,5 milionu let mladší než druhá - naznačuje, že hmotnější hvězdu muselo něco omladit.

Dalším dílem skládačky je mlhovina obklopující hvězdy, známá jako NGC 6164/6165. Je stará 7500 let, tedy několiksetkrát mladší než obě hvězdy, a obsahuje vysoké množství dusíku, uhlíku a kyslíku. To je překvapivé, protože tyto prvky se obvykle nachází hluboko uvnitř hvězdy, nikoliv vně, jako by je snad uvolnila nějaká bouřlivá událost.

Aby skupina tuto záhadu rozluštila, shromáždila data naměřená během devíti let přístroji PIONIER a GRAVITY, které jsou umístěny na ESO dalekohledu VLTI (Very Large Telescope Interferometer) v chilské poušti Atacama. Využili také archivní data z přístroje FEROS na ESO observatoři La Silla.

"Domníváme se, že se tento systém původně skládal z nejméně tří hvězd; dvě z nich musely být v určitém bodě dráhy blízko sebe, zatímco další byla mnohem dále," vysvětluje Hugues Sana, profesor na KU Leuven v Belgii a hlavní řešitel pozorování. "Dvě bližší hvězdy se spojily, vytvořily magnetickou hvězdu a vyvrhly část materiálu, který vytvořil mlhovinu. Vzdálenější hvězda se dostala na novou oběžnou dráhu s nově sloučenou, nyní magnetickou hvězdou, čímž vznikla dvojhvězda, kterou dnes vidíme v jádru mlhoviny."

"Toto vysvětlení - splynutí dvou hvězd - jsem měl v hlavě už v roce 2017, když jsem studoval pozorování mlhoviny získaná pomocí Herschelova vesmírného dalekohledu Evropské vesmírné agentury," dodává spoluautor Laurent Mahy, který v současnosti působí jako seniorní výzkumný pracovník na belgické Královské observatoři. "Rozdíl ve stáří hvězd naznačoval, že tento scénář je nejpravděpodobnější, ale důkaz poskytla až nová data z ESO." 

Teorie také vysvětluje, proč je jedna z hvězd v systému magnetická a druhá ne, což je další zvláštnost HD 148937 zaznamenaná v datech VLTI. Zároveň pomáhá objasnit dlouholetou záhadu v astronomii: jak masivní hvězdy získávají svá magnetická pole. Zatímco magnetická pole jsou běžnou vlastností hvězd s nízkou hmotností, jako je naše Slunce, hmotnější hvězdy si magnetické pole stejným způsobem udržet nemohou. Přesto ale takové hvězdy nacházíme.

Astronomové již delší dobu předpokládali, že masivní hvězdy mohou získat magnetické pole při splynutí dvou hvězd. Vědci však poprvé nalezli přímý důkaz, že se tak děje. V případě HD 148937 muselo ke splynutí dojít nedávno. "Předpokládá se, že magnetismus u masivních hvězd netrvá příliš dlouho v porovnání s jejich dobou života, takže se zdá, že jsme tuto vzácnou událost pozorovali velmi brzy poté, co k ní došlo," dodává Frost.

ESO dalekohled ELT (Extremely Large Telescope), který se v současné době staví v chilské poušti Atacama, umožní vědcům podrobněji zjistit, co se v soustavě stalo, a možná přinese i další překvapení.

Zdroj: Science, ESO