ESA | Svět2000

Vědci vyřešili 50letou záhadu kuriózního rentgenového záření z Kasiopeji (W)

26. 3. 2026 Iveta Mauci 0 komentářů 4 min read 65 Zobrazení Astrofyzika, bílý trpaslík, Galaxie, Kasioperja, Polárka, rentgenové záření, Yaël Nazé, záhada

Astrofyzika ESA Nové Vesmírné objevy Záhady vesmíru

Hvězda, kterou lze vidět pouhým okem, nechávala astronomy po celá desetiletí v nejistotě díky svému neobvykle silnému rentgenovému záření.

Nová záhada se objevila v polovině 70. let, kdy se ukázalo, že gama-Cas září v neobvyklém vysokoenergetickém rentgenovém záření. Následné studie zjistily, že původ této rentgenové záře pochází převážně z extrémně horké plazmy o teplotě 150 milionů °C, která září s jasem asi 40krát větším, než se u tak hmotných hvězd obvykle očekává.

Vědci nyní pomocí japonského vesmírného dalekohledu XRISM konečně odhalili zdroj kuriózního záření. Objevili skrytého bílého trpaslíka, který přitahuje materiál a generuje extrémní teplo. Tento objev nejen řeší 50 let starou záhadu obklopující gama galaxii Kasiopeji, ale také potvrzuje existenci dlouho předpovídaného typu dvojhvězdného systému.

Neviditelný společník, který pohlcuje materiál z hvězdy gama-Cas, je viditelné pouhým okem. Kdysi byl odhalen jako viník zvláštního rentgenového záření přicházejícího z hvězdné soustavy, který astronomové nedokázali identifikovat odkud se bere.

Unikátní pozorování s vysokým rozlišením kterou provedla mise X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission (XRISM) odhalila, že rentgenové záření souvisí s orbitálním pohybem doprovodné hvězdy, konkrétně bílého trpaslika, což astronomům umožnilo konečně vyřešit dlouholetou záhadu.

Dvojté W, které zná každý

Hvězda gama-Cas (γ -Cas) je pro Evropany viditelná každou bezoblačnou noc. Tvoří centrální „bod“ charakteristického souhvězdí Kasiopeje ve tvaru písmene „W“.

Přestože je na noční obloze významná, je zahalena tajemstvím od roku 1866, kdy si italský astronom Angelo Secchi všiml něčeho zvláštního v jejím světelném podpisu. Její vodíkový „otisk prstu“ byl jasný, zatímco u hvězd, jako je naše Slunce, se obvykle projevuje jako tmavá čára.

Tento zvláštní útvar zahájil vznik nové třídy hvězd, nazývaných „Be“ hvězdy, slučující „B“ spojené s horkými modrobílými hmotnými hvězdami s „e“ z podivné emise vodíku.

Popis: Hvězda gama-Cas (γ-Cas) tvoří centrální „bod“ charakteristického souhvězdí Kasiopeji ve tvaru písmene „W“. Nachází se blízko „polární hvězdy“ Polárky a pro pozorovatele na severní polokouli je viditelná každou noc.
Rychle rotující hvězda vyvrhuje rotující disk hmoty, což má za následek změny v její jasnosti. Malé dalekohledy odhalují tuto mihotavou jasnost, což z ní činí oblíbený cíl amatérských astronomů.

Trvalo několik desetiletí, než astronomové pochopili, že tyto emise pocházejí z rotujícího disku hmoty vyvrženého rychle rotující hvězdou. Takové disky se mohou v průběhu času hromadit a rozptylovat, což vede ke změnám v jasnosti hvězdy. Díky tomu je hvězda dodnes oblíbeným cílem amatérských astronomů.

Jak se pozorování pomocí dalekohledů zpřesňovala, bylo možné sledovat pohyb gama-Cas a odhalit, že ve jejím okolí musí být doprovodná hvězda s nízkou hmotností, která zůstává pro přímé pozorování pomocí dalekohledů neviditelná. Astronomové se proto domnívají, že by se mohlo jednat o bílého trpaslíka – kompaktní objekt s hmotností Slunce, ale velikosti Země.

Popis: Pozorování s vysokým rozlišením provedená radioteleskopem
XRISM odhalila původ kuriózního rentgenového záření pocházejícího z hvězdy gama-Cas, kterou lze pozorovat pouhým okem: hmota dopadající na svého průvodce, bílého trpaslíka.

S příchodem rentgenových vesmírných dalekohledů, včetně XMM-Newton (ESA), Chandry (NASA) a německého eROSITA, astronomové objevili přibližně dva tucty hvězd typu gama-Cas s podobným neobvyklým rentgenovým zářením, což z nich obecně činí zvláštní skupinu mezi hvězdami typu Be.

Dvě teorie vysokoenergetického rentgenového záření

V průběhu let se vysvětlení vysokoenergetického rentgenového záření zredukovalo na dvě protichůdné teorie. Vyvstala otázka: „Mohlo by lokální magnetické pole hvězdy interagovat s magnetickým polem okolního disku a vytvářet tak horký materiál? Nebo je rentgenové záření generováno materiálem disku hvězdy typu Be dopadajícím na jejího průvodce, bílého trpaslíka?“

Předchozí práce s využitím XMM-Newton skutečně uvolnila cestu pro XRISM, což umožnilo eliminovat řadu teorií a dokázat, která z posledních dvou soupeřících teorií byla správná. Je nesmírně uspokojivé mít konečně přímé důkazy k vyřešení této záhady! Uvádí ve své studii belgická astrofyzička Yaël Nazéová.

Pochopení, že objekty gama-Cas jsou hvězdy typu Be spárované s bílým trpaslíkem, který akreuje materiál, řeší celou záhadu rentgenového záření. Zároveň však otevírá další kuriozitu ohledně toho, jak se formuje a vyvíjí širší populace tohoto typu binárních systémů.

„Tento skvělý výsledek podtrhuje silnou spolupráci mezi japonským, evropským a americkým týmem, který pracuje na projektu XRISM,“ dodává Matteo Guainazzi, vědecký pracovník projektu XRISM v ESA. „Tento mezinárodní tým kombinuje technické a vědecké znalosti potřebné k vyřešení největších záhad rentgenového záření ve vesmíru a otevírá nové možností budoucích výzkumů.“

Zdroje: https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/XRISM_solves_famous_star_s_50-year_mystery; autorka vědecké studie Yaël Nazé z Univerzity v Lutychu v Belgii, DOI 10.1051/0004-6361/202558284;

Pohled na polární magnetické pole Slunce odhalilo velké překvapení

11. 11. 2025 Iveta Mauci 2 min read 2069 Zobrazení ESA, Magnetické pole Slunce, magnetický dopravní pás, slunce, Solar Orbiter

ESA NASA Nové Objevy Slunce Vesmír

*Popis: Magnetické pole se pohybuje směrem k pólům rychleji, než se očekávalo.*

V roce 2025 vědci poprvé v historii získali první snímek polární oblasti Slunce. Když byla Mise Solar Orbiter Evropské kosmické agentury dopravena na oběžnou dráhu se sklonem k rovině sluneční soustavy, připravila vědcům první vzrušující pozorování. Jako bonus přineslo několik významných překvapení.

Magnetické pole Slunce je základem jeho 11letého cyklu aktivity a to, co se děje na pólu, je důležité, i když jsme to dosud takto nepozorovali. Sluneční magnetická aktivita je charakterizována cirkulací plazmatu na každé sluneční polokouli. Plazma blízko povrchu se pohybuje od rovníku k pólům a poté se uvnitř Slunce vrací zpět k pólům. Tento cyklus ovlivňuje celou polokouli a póly byly vždycky považované za klíčovou oblast pro tento proces. Až do letošního roku však měli vědci pouze povrchní přehled o tom, co se tam děje.

Solar Orbiter změnil pohled na magnetické pole Slunce

Orbiter byl schopný sledovat supergranule, buňky horké plazmy, které rozdělují povrch Slunce. Jsou dvakrát až třikrát větší než naše planeta a v důsledku konvekce plazmy jejich horizontální povrch tlačí siločáry k jejich okrajům, čímž vytváří to, co vidíme jako magnetickou síť Slunce.

The Solar Orbiter has achieved a pioneering view of the Sun’s polar regions, revealing for the first time how magnetic fields and plasma flows behave near the poles.

By tilting its orbit approximately 17° out of the ecliptic plane, this probe captured data using its… pic.twitter.com/EnnDGJrFEy

— Erika  (@ExploreCosmos_) November 7, 2025

Na základě teorie pohybu v terénu se vědci obecně shodovali na tom, že plazmatické buňky a magnetické pole se posouvají k pólům pomaleji než na rovníku. Solar Orbiter však ukázal, že rychlost je vyšší, než se očekávalo, 10–20 metrů za sekundu, téměř stejně rychlá jako v nižších zeměpisných šířkách.

Pochopení pohybu plazmatu odhalilo důležité informace o magnetickém poli v globálním měřítku. Zatím není jasné, zda se sluneční „magnetický dopravní pás“ na pólech skutečně zpomaluje, nová zjištění ukazují, jak zásadní budou pozorování ze strany sondy Solar Orbiter pro pochopení Slunce jako celku.

Aby vědci pochopili magnetický cyklus Slunce, stále jim chybí znalosti o tom, co se děje na jeho pólech. Solar Orbiter nyní může poskytnout tento chybějící kousek skládačky.

Autorka studie: Lakshmi Pradeep Chitta, vedoucí výzkumné skupiny v Max Planckově institutu pro výzkum sluneční soustavy (MPS); Sami Solanki, ředitel a spoluautor studie MPS

Zdroje: https://www.mps.mpg.de/sun-first-glimpse-of-polar-magnetic-field-in-motion; https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ae10a3

Mlhovina připomínající mořský útes odhaluje planoucí hvězdokupy

16. 7. 2025 Iveta Mauci 2 min read 189 Zobrazení fotografie, Hubbleův vesmírný dalekohled, hvězdokupa, mlhovina

ESA Krásy vesmíru Nové Vesmír

Snímek ukazuje, jak mladé energické a hmotné hvězdy osvětlují a formují své rodiště silnými větry a spalujícím ultrafialovým zářením.

Snímek dostal název „Kosmický útes“ díky tomu, že mlhoviny připomínají podmořský svět. Třpytivým středem mlhoviny NGC 2014 je seskupení jasných mohutných hvězd, z nichž každá je 10 až 20krát hmotnější než Slunce.

Na fotografii je vidět obří rudá mlhovina (NGC 2014) a její menší modrý soused (NGC 2020). Obě jsou součástí rozsáhlé oblasti, kde se rodí hvězdy ve Velkém Magellanově mračnu, satelitní galaxii Mléčné dráhy, která je od Země vzdálená 163 000 světelných let.

Ultrafialové záření z hvězd zahřívá okolní hustý plyn. Hmotné hvězdy také uvolňují prudké větry plné nabitých částic, které odpalují plyn s nižší hustotou a vytvářejí bublinovité struktury viditelné vpravo. A právě ty astronomům připomínají mořské korály.

Silné hvězdné větry vanoucí z hvězd tlačí plyn a prach na hustší levou stranu mlhoviny, kde se hromadí a vytvářejí řadu tmavých hřebenů zalitých hvězdným světlem.

V modré oblasti NGC 2014 záři kyslík, který byl díky záření ultrafialového světla zahřátý na téměř 20 000 stupňů Fahrenheita. Za to chladnější červený plyn naznačuje přítomnost vodíku a dusíku.

Naproti tomu zdánlivě izolovaná modrá mlhovina vlevo dole (NGC 2020) byla vytvořena osamělou mamutí hvězdou 200 000krát jasnější než Slunce. Modrý plyn byl hvězdou vyvržen během série erupcí, během nichž ztratila část svého vnějšího obalu hmoty.

Zajímavosti:

Snímek pořízený Hubblovým dalekohledem Wide Field Camera 3 připomíná 30 let působení observatoře obíhající kolem Země. Do vesmíru byl vypuštěný 24. dubna 1990. Za tu dobu provedl více než 1,4 milionu pozorování téměř 47 000 nebeských objektů. Bylo provedeno více než 900 000 pozorování a během své 30leté existence teleskop nasbíral více než 175 000 cest kolem naší planety, což je zhruba asi 7 miliard kolometrů. Pozorování přinesla téměř 164 terabajtů dat, která jsou k dispozici současným i budoucím generacím výzkumníků.

planet, land, space, blue, asteroid, asteroid, asteroid, asteroid, asteroid, asteroid

Kvůli velikosti ho nazývají ničitelem měst, Zemi se vyhne, ale má 4% šanci, že zasáhne Měsíc

11. 7. 2025 Iveta Mauci 4 min read 202 Zobrazení asteroid, asteroid 2024 YR4, ESA, NASA, ohrožení, Země

ESA NASA Nové Vesmír

Asteroid 2024 YR4 do Země nenarazí, stále ale existuje 4% šance, že dopadne na Měsíc. Co by to mohlo znamenat?

Začátkem tohoto roku upoutal asteroid 2024 YR4 celosvětovou pozornost, když jeho odhadovaná šance na dopad na Zemi v roce 2032 dosáhla 3 %. Přestože další pozorování od té doby vyloučila jakékoli riziko pro naši planetu, zájem o tento asteroid neustává. Proč?

Jelikož se asteroid dostal mimo dosah i těch nejmodernějších dalekohledů, výpočty stále ukazují 4% pravděpodobnost, že by mohl 22. prosince 2032 narazit nikoli do Země, ale do Měsíce.

Asteroidy, stejně jako hvězdy, se objevují pouze v noci. A v záři našeho Slunce se bohužel skrývá neznámý počet asteroidů na trajektoriích, které zatím nedokážeme sledovat a mnohé z nich by mohly směřovat rovnou k Zemi, aniž bychom o nich věděli.

Ve skutečnosti astronomové objevili téměř všechny asteroidy, které jsou větší než 1 km. Malé a střední asteroidy jsou ale častější a stále mohou způsobit velké škody.

Včasné varování v řádu několika dnů můžou místním úřadům stačit k tomu, aby upozornily veřejnost, aby se držela dál od oken, nebo dokonce aby evakuovali ohroženou oblast.

Asteroidy jsou viditelné, protože odrážejí sluneční světlo, které můžeme ze Země detekovat. Čím blíže jsou k Slunci, tím hůře je možné je odhalit, protože jsou zastíněné jeho oslněním.

NEOMIR od ESA je na oběžné dráze kolem prvního Lagrangeova bodu (L1) mezi Sluncem a Zemí, kde zůstává ve stejné poloze k oběma tělesům. To umožňuje dalekohledu pozorovat asteroidy, které by se mohly k Zemi přibližovat právě ze směru od Slunce.

Jak velký je asteroid 2024 YR4?

Na základě infračervených pozorování z vesmírného dalekohledu Jamese Webba NASA, které byly provedené v březnu 2025, se nyní odhaduje, že má délku zhruba 53–67 metrů.

Stopa z oblaku páry zanechaná asteroidem z Čeljabinska, jak ji zaznamenal M. Ahmetvaleev 15. února 2013. Ukazuje stopu, kudy objekt blízkozemní dráhy (NEO) o průměru přibližně 20 metrů a hmotnosti 13 000 tun (dříve neznámé velikosti) vstoupil do zemské atmosféry nad městem Čeljabinsk v Rusku. Malý asteroid explodoval ve výšce asi 30 km a způsobil jasnou, horkou explozi s oblakem plynu a také velkou rázovou vlnu, která rozbila okna a způsobila zřícení části budov a staveb. Následné zprávy v médiích uváděly, že odlétající sklo a další úlomky zranilo asi 1500 lidí, žádná úmrtí nebyla hlášena.

Jaké škody by způsobil, kdyby dopadl na Zemi?

Škody způsobené dopadem asteroidu do značné míry závisí na jeho přesné velikosti a složení. Přesná velikost asteroidu 2024 YR4 je stále nejistá, ale pro daný rozsah velikostí je pravděpodobným scénářem výbuch ve vzduchu.

Pokud by asteroid vstoupil do atmosféry nad oceánem, modely naznačují, že objekty této velikosti s výbuchem ve vzduchu by pravděpodobně nezpůsobily významnou tsunami, ať už ze středu oceánu, ani dokonce i blíže k pobřeží.

Pokud by ale asteroid vstoupil do atmosféry nad obydlenou oblastí, mohl by výbuch objektu i o menší velikosti, např. 40–60 metrů, rozbít okna, nebo způsobit drobné strukturální škody. Ale pokud půjde o asteroid o velikosti cca 90 metrů, což je mnohem méně pravděpodobné, pak by mohl způsobit i vážnější škody. Potenciálně by mohl způsobit zřícení obytné budovy a rozbít okna ve větších oblastech.

Predikce

Očekává se, že toto riziko dopadu zůstane nezměněno, dokud se asteroid znovu neobjeví v polovině roku 2028. Proč tato nejistota přetrvává a jak by mohl připravovaný vesmírný dalekohled NEOMIR agentury ESA pomoci zabránit budoucím mezerám ve sledování asteroidů?

Asteroid 2024 YR4 byl detekován dva dny poté, co se nejvíce přiblížil k Zemi. Ke zpoždění došlo právě proto, že přilétal ze směru od Slunce. Z části oblohy, která je zakrytá slunečním světlem a nelze ji pozorovat pomocí pozemních optických dalekohledů.

Co se stane, když asteroid narazí do Měsíce?

I když je dopad na Měsíc stále nepravděpodobný, přesto nikdo neví, jaké by byly případné následky. Byla by to opravdu vzácná událost, aby tak velký asteroid narazil do Měsíce a ještě vzácnější by bylo, že o tom víme předem. Dopad by však byl pravděpodobně viditelný i ze Země.

Na měsíčním povrchu by jistě zůstal nový kráter. Nebyli bychom však schopni předem přesně předpovědět, kolik materiálu by bylo vymrštěno do vesmíru, ani zda by se nějaký dostal na Zemi.

V nadcházejících letech, kdy se lidstvo bude snažit obydlet Měsíc a obdařit ho dlouhodobou lidskou přítomností, bude stále důležitější monitorovat vesmír a sledovat objekty, které by mohly narazit na náš milovaný zemský satelit.

Pokud jde o Zemi, malé objekty shoří v zemské atmosféře jako meteory, ale Měsíc tento štít postrádá. Objekty i o velikosti pouhých desítek centimetrů by tak mohly představovat značné nebezpečí pro astronauty i budoucí lunární infrastrukturu.

Následuje obsah vložený z jiného webu. Zde jej můžete přeskočit.

Přejít před obsah vložený z jiného webu.

Zdroje: ESA, NASA

Modul ESA pro cesty do vesmíru od roku 2031 přes vesmírnou bránu

7. 1. 2025 Iveta Mauci 2 min read 208 Zobrazení ESA, European Large Logistics Lander), kosmická loď, vesmírná brána, video

ESA Vesmír

Agentura ESA, která připravuje robotickou misi na Měsíc, připravila modul pro sběr vzorků, který se vrátí zpátky na Zemi.

Velký logistický modul se zaměří na neprozkoumanou oblast poblíž jižního pólu Měsíce. Ta je zajímavou oblastí pro vědce. Modul na Měsíci přistane se zpátečním modulem nahoře, který vrátí vzorky zpět na kosmickou raketu.

Rover, monitorovaný a řízený z lunární brány, bude nejen zkoumat terén a sbírat vzorky, ale bude také fungovat v rámci příprav na budoucí přílet astronautů.

Výstupní modul odstartuje z povrchu Měsíce s vozítkem s odebranými vzorky a poletí k bráně. Až výstupní modul s kontejnerem na vzorky dorazí, robotické rameno Gateway jej zachytí a kontejner se vzorky z něj vyjme.

Návrat na kosmickou loď

Kontejner se vzorky přijmou astronauti přes vědeckou přechodovou komoru a zabalí ho do kosmické lodi NASA Orion, která je poháněna evropským servisním modulem.

Orion poletí s astronauty na Zemi a přistane s měsíčními vzorky Heraclesu, které budou analyzované v nejlepších laboratořích na Zemi.

Mezi další cíle mise patří testování nového hardwaru, demonstrace technologií a získávání zkušeností s provozem při současném posilování mezinárodního partnerství v oblasti výzkumu. Její vývoj poskytne lunární nákladní modul na bázi Ariane 64, který bude k dispozici pro využití evropským a partnerským průmyslem.

Velký logistický modul je mezinárodní program, jehož cílem je maximálně využít bránu a dopravit vědcům na Zemi vzorky pomocí nové technologie, která je výkonnější a lehčí než předchozí mise.

Video ukazuje start na raketě Ariane 6, oddělení od nosných raket nad Zemí a přesun na Měsíc

ESA/Ducros/ATG mediala /Standardní licence ESA

Zdroj: Multimediální databáze ESA

První pohled na magnetické pole Galaxie ve 3D (video)

13. 5. 2024 Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 0 komentářů 4 min read 525 Zobrazení astronomie, Galaxie, hvězdy, mapa 3D, Mléčná dráha, věda

ESA Nové Technologie TOP 10 Vesmír

Díky novým sofistikovaným technikám a nejmodernějším zařízením vstoupila astronomie do nové éry, ve které lze konečně proniknout do hloubky oblohy. Složky našeho kosmického domova, Galaxii Mléčné dráhy, hvězdy, plyn, magnetická pole, lze konečně zmapovat ve 3D.

Prostor mezi hvězdami je špinavý. Je naplněn drobnými prachovými zrnky, z nichž většina má podobnou velikost jako kouř z cigarety. Zrna nejsou kulovitá a v důsledku toho má jejich dlouhá osa tendenci se vyrovnávat s místními galaktickými magnetickými poli. Tato prachová zrna také vyzařují polarizovanou energii ve stejných frekvencích jako kosmické mikrovlnné pozadí – „popel“ Velkého třesku, čímž kontaminují náš pohled na nejranější okamžiky života vesmíru.

Absorbují také část světla hvězd, které jimi prochází, podobně jako polaroidový filtr, čímž vtiskují informaci o magnetických polích, ve kterých žijí, na polarizaci vznikajícího světla. Polarizace je vlastnost světelných paprsků, která udává charakteristický směr, který mají, vždy kolmý na směr, kterým se světlo šíří prostorem. Magnetická pole jsou nesmírně důležitá pro evoluci naší Galaxie, regulují tvorbu nových hvězd, formují galaktické struktury a mění proudy plynu na kosmické urychlovače silnější než CERN.

Polarizace hvězdného světla je pak klíčem. Obsahuje informace o nejdůležitějších magnetických polích Galaxie a je to „prachová tkanina“, která nám může pomoci vyčistit náš pohled na raný vesmír. Jen kdybychom mohli dostatečně pozorovat a prostudovat ji do hloubky, abychom získali všechny informace, které nese.

Reliéfní vzor ukazuje strukturu magnetického pole a barva ukazuje množství prachu v jednom z mezihvězdných mračen Galaxie mapovaných ve 3 rozměrech. Bílé segmenty zobrazují hvězdy, které byly pozorovány, aby umožnily toto mapování.

*To je přesně rozsah průzkumu PASIPHAE, mezinárodní spolupráce mezi Astrofyzikální ústav FORTH (IA-FORTH) a Univerzita na Krétě v Řecku, IUCAA v Indii, Jihoafrická astronomická observatoř, Kalifornský technický institut ve Spojených státech amerických a Univerzita v Oslu v Norsku. PASIPHAE má za cíl změřit polarizaci milionů hvězd na velkých částech oblohy. A nyní můžeme poprvé nahlédnout do schopností tohoto ambiciózního úsilí.

Tým výzkumníků vedený Dr. Vincentem Pelgrimsem (minulým postdoktorandem PASIPHAE na IA-FORTH a nyní stipendistou Meziuniverzitnho institutu Marie Curie pro vysoké energie na ULB v Belgii) prokázal sílu dat a rekonstrukce PASIPHAE. Vědci změřili polarizaci více než 1500 hvězd na části oblohy téměř 15krát větší než je plocha Měsíce v úplňku, zkombinovali je se vzdálenostmi naměřenými pro každou hvězdu satelitem ESA Gaia a sofistikovaným algoritmem, který vyvinuli a zmapovali pomocí bezprecedentní rozlišení magnetických polí v tomto směru oblohy.

Prozkoumaná oblast na obloze. Vlevo: Celooblohová mapa polarizované záře vyzařované prachem, emise v nízkém rozlišení z družice Planck ESA. Tato emise je prachový závoj zakrývající náš pohled na raný vesmír. Uprostřed: Přiblížení mapy směrem k zkoumaným oblastem. Vpravo: Detailní pohled na zkoumanou oblast. Každý černý segment odpovídá naměřené polarizaci jedné hvězdy. Směr segmentů mapuje odpovídající směr magnetického pole v oblasti.

„Je to poprvé, co byl tak velký objem galaktického magnetického pole rekonstruován ve třech rozměrech s tak jemným rozlišením,“ říká nadšeně Dr. Pelgrims. „Našli jsme několik mračen prachu v této oblasti Galaxie a byli jsme schopni poprvé určit jejich vzdálenosti až tisíce světelných let, stejně jako jejich polarimetrické vlastnosti, což odhaluje magnetické pole, které těmito mraky prostupuje.“

Tým uvolňuje tuto první tomografickou mapu s vysokým rozlišením galaktického magnetického pole nad podstatnou oblastí oblohy, kterou dnes prezentuje v časopise Astronomy & Astrophysics.

„To představuje velký úspěch směrem k trojrozměrnému mapování Mléčné dráhy a jejího magnetického pole,“ říká prof. Vasiliki Pavlidou z Krétské univerzity a přidružené fakulty IA-FORTH a spoluautor publikace. „Struktura galaktického magnetického pole není v současné době dobře omezena. To brzdí pokrok v několika oblastech výzkumu, jako je studium kosmického záření s ultravysokou energií. Potenciál takového 3D mapování vést k průlomům ve všech oblastech spojených s Galaktické magnetické pole je významné,“ dodává prof. Pavlidou.

„V našem článku jsme pouze poškrábali povrch možností, které leží před námi,“ dodává Prof. Konstantinos Tassis, rovněž z Krétské univerzity a přidružené fakulty IA-FORTH, spoluautor publikace a hlavní řešitel projektu PASIPHAE. „Představte si takovou mapu, ale pro většinu částí oblohy! Tento 3D atlas magnetického pole Galaxie se během několika příštích let stane realitou s pomocí specializovaných přístrojů WALOPs, které začnou mapovat polarizaci hvězd v letos nebe.“

Video zobrazující získanou 3D mapu galaktického magnetického pole:

PASIPHAE je mezinárodní projekt podporovaný Evropskou radou pro výzkum Evropské unie, Nadací Stavrose Niarchose (SNF), Nadací Infosys, Národní vědeckou nadací ve Spojených státech a Národní výzkumnou nadací v Jižní Africe.

Článek byl upraven z tiskové zprávy Astrofyzikálního ústavu FORTH.

Sousedy stlačená planeta září roztavenou lávou. Extrémní podmínky skalnaté planety vědce překvapily

13. 5. 2024 Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 0 komentářů 3 min read 428 Zobrazení exoplanety, vulkány

ESA NASA Nové TOP 10 Vesmír

Astrofyzik z UC Riverside, Stephen Kane, musel znovu zkontrolovat své výpočty. Nebyl si totiž jistý, že by planeta, kterou studoval, mohla být tak extrémní, jak se zdálo.

Kane, podle Eureka Alert, nikdy neočekával, že se dozví, že planeta v tomto vzdáleném hvězdném systému je pokryta tolika aktivními sopkami, které by při pohledu z dálky získaly ohnivý, zářící červený odstín. Svůj objev popsal v časopise The Astronomical Journal.

"Byl to jeden z těch objevných okamžiků, o kterých si řeknete, wow, to je úžasné, že to může skutečně existovat," řekl Kane.

Satelit NASA TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), vypuštěný v roce 2018, který hledá exoplanety, tedy planety mimo naši sluneční soustavu, které obíhají kolem nejjasnějších hvězd na obloze, včetně těch, které by mohly podporovat život.

Kane studoval hvězdný systém s názvem HD 104067, který se nachází asi 66 světelných let od našeho Slunce, o kterém bylo již známo, že ukrývá obří planetu. Satelit TESS právě objevil signály pro novou kamennou planetu nacházející se v tomto systému. Při shromažďování dat o této planetě nečekaně našel ještě jednu, čímž se celkový počet známých planet v systému zvýšil na tři.

Nově objevená planeta je kamenná, stejně jako Země, ale je o 30 % větší. Na rozdíl od Země má však více společného s Io, nejvnitřnějším skalnatým měsícem Jupiteru a vulkanicky nejaktivnějším tělesem v naší sluneční soustavě.

„Toto je pozemská planeta, kterou bych popsal jako Io na steroidech,“ řekl Kane. „Byla nucena dostat se do situace, kdy neustále exploduje. Planeta je pokrytá sopkami. Na optických vlnových délkách byste byli schopni vidět zářící, do ruda rozžhavenou planetu s povrchem roztavené lávy.“

Kane vypočítal, že povrchová teplota nové planety TOI-6713.01, bude 2600 stupňů Kelvina, což je vyšší teplota než u některých hvězd.

Gravitační síly jsou zodpovědné za sopečnou aktivitu jak na Io, tak na této planetě. Io je velmi blízko Jupiteru. Kane vysvětlil, že další Jupiterovy měsíce nutí Io, aby obíhala eliptickou nebo „excentrickou“ oběžnou dráhu kolem planety, která sama o sobě má velmi silnou gravitační sílu.

„Kdyby tam ostatní měsíce nebyly, Io by byl na kruhové oběžné dráze kolem planety a na povrchu by byl klid.“ Místo toho gravitace Jupiteru stlačuje Io natolik, že neustále vybuchuje ve vzniklých sopkách,“ řekl Kane.

Podobně jsou v systému HD 104067 dvě planety, které jsou dále od hvězdy než tato nová planeta. Tyto vnější planety také nutí vnitřní kamennou planetu, aby se pohybovala na excentrické dráze kolem hvězdy, která ji stlačuje, když obíhá a rotuje.

Kane tento scénář přirovnává k raketbalu, kde malý gumový míček více skáče a zahřívá se, protože je neustále odpalován. Tento efekt se nazývá přílivová energie, termín používaný při odkazování na gravitační účinek jednoho tělesa na jiné těleso. Na Zemi jsou přílivy většinou výsledkem měsíční gravitace, která táhne naše oceány.

Nejprve by Kane a jeho kolegové rádi změřili hmotnost planoucí planety a zjistili její hustotu. To by jim řeklo, kolik materiálu je k dispozici k výtrysku ze sopek.

Kane řekl, že slapové účinky na planety nebyly historicky velkým středobodem výzkumu exoplanet. Možná se to s tímto objevem změní.

„To nás hodně učí o extrémech toho, kolik energie lze napumpovat do pozemské planety a o následných důsledcích,“ řekl Kane. „I když víme, že hvězdy přispívají k teplu planety, velká většina energie je zde přílivová a to nelze ignorovat.“

Článek byl upraven z tiskové zprávy AAAS, vědecká studie byla publikovaná v časopise The Astronomical Journal pod značkou DOI10.3847/1538-3881/ad3820.

Teleskop zachytil ikonickou mlhovinu Barnard 33 v nádherných detailech (video)

6. 5. 2024 Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 0 komentářů 4 min read 455 Zobrazení ESA, Koňská hlava, mlhovina, NASA

Astrologie ESA NASA Tiskové zprávy TOP 10 Vesmír Video

Vesmírný dalekohled NASA/ESA/CSA Jamese Webba pořídil dosud nejostřejší infračervené snímky jednoho z nejvýraznějších objektů naší oblohy, mlhoviny Koňská hlava. Tato pozorování ukazují část této ikonické mlhoviny ve zcela novém světle a zachycují její složitost s dosud nevídaným prostorovým rozlišením.

Podle tiskové zprávy NASA/ESA/CSA, vesmírný teleskop Jamese Webba zachytil dosud nejostřejší infračervené snímky jednoho z nejvýraznějších objektů na naší obloze, mlhoviny Koňská hlava. Tato pozorování ukazují část ikonické mlhoviny ve zcela novém světle a zachycují její složitost s bezprecedentním prostorovým rozlišením.

Nové snímky zobrazují část oblohy v souhvězdí Orion (Lovec), v západní části molekulárního oblaku Orion B. Z turbulentních vln prachu a plynu vystupuje mlhovina Koňská hlava, známá také jako Barnard 33, která se nachází zhruba 1300 světelných let daleko. Mlhovina vznikla z hroutícího se mezihvězdného oblaku materiálu a září, protože je osvětlována blízkou horkou hvězdou.

Plynová mračna obklopující Koňskou hlavu se již rozplynula, ale vyčnívající sloup je tvořen hustými shluky materiálu, které se hůře erodují. Astronomové odhadují, že Koňské hlavě zbývá asi pět milionů let, než se také rozpadne. Nový Webbův pohled se zaměřuje na osvětlený okraj vrcholu mlhoviny s charakteristickou strukturou prachu a plynu. Mlhovina Koňská hlava je známou fotonovou oblastí neboli PDR.

Toto ultrafialové záření silně ovlivňuje chemii plynu v těchto oblastech a působí jako nejdůležitější zdroj tepla. Tyto oblasti se vyskytují v místech, kde je mezihvězdný plyn dostatečně hustý, aby zůstal neutrální, ale ne dostatečně hustý, aby zabránil průniku dalekého ultrafialového záření z masivních hvězd. Světlo vyzařované z těchto PDR poskytuje jedinečný nástroj ke studiu fyzikálních a chemických procesů, které řídí vývoj mezihvězdné hmoty v naší galaxii a v celém vesmíru od rané éry intenzivní tvorby hvězd až po současnost. Vzhledem ke své blízkosti a téměř okrajové geometrii je mlhovina Koňská hlava (Horsehead Nebula).

Mlhovina vznikla z kolabujícího mezihvězdného oblaku materiálu a září, protože je osvětlena blízkou horkou hvězdou. Plynová mračna obklopující Koňskou hlavu se již rozptýlila, ale vyčnívající pilíř je vyroben z tlustých shluků materiálu, který se hůře eroduje. Astronomové odhadují, že Koňské hlavě zbývá asi pět milionů let, než se rozpadne. Webbův nový pohled se zaměřuje na osvětlený okraj horní části charakteristické struktury prachu a plynu mlhoviny.

Tento snímek představuje tři pohledy na jeden z nejvýraznějších objektů naší oblohy, mlhovinu Koňská hlava. Tento objekt se nachází v části oblohy v souhvězdí Orion (Lovec), v západní části molekulárního oblaku Orion B. Z bouřlivých vln prachu a plynu vystupuje mlhovina Koňská hlava, známá také jako Barnard 33, která se nachází ve vzdálenosti zhruba 1300 světelných let. Na prvním snímku (vlevo), který byl zveřejněn v listopadu 2023, je mlhovina Koňská hlava, jak ji viděl dalekohled ESA Euclid. Euclid pořídil tento snímek mlhoviny Koňská hlava přibližně za jednu hodinu, což ukazuje schopnost mise velmi rychle zobrazit nebývale detailní oblast oblohy. Více informací o tomto snímku najdete zde. Druhý snímek (uprostřed) ukazuje infračervený pohled Hubbleova vesmírného dalekohledu NASA/ESA na mlhovinu Koňská hlava, který byl v roce 2013 představen jako snímek k 23. výročí teleskopu. Tento snímek zachycuje chuchvalce plynu v infračerveném spektru a odhaluje krásnou, jemnou strukturu, která je za normálních okolností zakryta prachem.

Tyto oblasti se vyskytují tam, kde je mezihvězdný plyn dostatečně hustý, aby zůstal neutrální, ale není dostatečně hustý, aby zabránil pronikání vzdáleného ultrafialového světla z hmotných hvězd. Světlo emitované z takových PDR poskytuje jedinečný nástroj pro studium fyzikálních a chemických procesů, které řídí vývoj mezihvězdné hmoty v naší galaxii a v celém vesmíru od rané éry silného formování hvězd až po současnost.

Vzhledem ke své blízkosti a téměř okrajové geometrii je mlhovina Koňská hlava ideálním cílem pro astronomy ke studiu fyzikálních struktur PDR a vývoje chemických charakteristik plynu a prachu v jejich příslušných prostředích a přechodových oblastí mezi jim. Je považován za jeden z nejlepších objektů na obloze pro studium interakce záření s mezihvězdnou hmotou.

Toto video vás vezme na cestu vesmírem, aby odhalilo nový snímek z vesmírného dalekohledu NASA/ESA/CSA Jamese Webba, mlhovinu Koňská hlava. (Zdroj videa: S laskavým poděkováním tiskovému centru agentury ESA)

Díky Webbovým přístrojům MIRI a NIRCam odhalil mezinárodní tým astronomů poprvé struktury osvětleného okraje Koňské hlavy v malém měřítku. Objevili také síť pruhovaných útvarů, které se táhnou kolmo k přední části PDR a obsahují prachové částice a ionizovaný plyn strhávaný fotoodpařovacím proudem mlhoviny. Pozorování také umožnila astronomům zkoumat účinky útlumu a emise prachu a lépe porozumět vícerozměrnému tvaru mlhoviny.

Dále mají astronomové v úmyslu studovat spektroskopická data, která byla získána o mlhovině, aby prokázala vývoj fyzikálních a chemických vlastností materiálu pozorovaného napříč mlhovinou.

Obrázky: ESA/Webb, NASA, CSA, K. Misselt (University of Arizona) a A. Abergel (IAS/University Paris-Saclay, CNRS)

Článek byl upraven z tiskové zprávy NASA/ESA/CSA.

Astronomové odhalili emise metanu na studeném trpaslíkovi W1935

18. 4. 2024 Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 0 komentářů 4 min read 445 Zobrazení astronomie, hnědý trpaslík, ledový, metan, NASA, planety, polární záře, vesmír, W1935

ESA NASA Vesmír

TENTO UMĚLECKÝ KONCEPT ZOBRAZUJE HNĚDÉHO TRPASLÍKA W1935, KTERÝ SE NACHÁZÍ 47 SVĚTELNÝCH LET OD ZEMĚ. ASTRONOMOVÉ POMOCÍ KOSMICKÉHO DALEKOHLEDU NASA JAMES WEBB SPACE TELESCOPE NAŠLI INFRAČERVENOU EMISI METANU POCHÁZEJÍCÍ Z W1935.

Podle recenzované publikace Amerického muzea přírodní historie, data vesmírného dalekohledu Jamese Webba ukazují možné polární záře na izolovaném světě v našem slunečním sousedství. Pomocí nových pozorování z vesmírného teleskopu JWST astronomové objevili emise metanu na hnědém trpaslíkovi, což je pro tak chladný a izolovaný svět neočekávaný nález. Zjištění zveřejněná v časopise Nature naznačují, že tento hnědý trpaslík by mohl generovat polární záře podobné těm, které lze vidět na naší planetě, stejně jako na Jupiteru a Saturnu.

Hnědí trpaslíci, kteří jsou hmotnější než planety, ale lehčí než hvězdy, jsou všudypřítomní v našem slunečním sousedství a jsou jich identifikovány tisíce. V loňském roce vedl Jackie Faherty, vedoucí vědecký pracovník a vedoucí manažer vzdělávání v Americkém muzeu přírodní historie, tým výzkumníků, kteří získali čas na JWST, aby prozkoumali 12 hnědých trpaslíků. Mezi nimi byl CWISEP J193518.59–154620.3 (nebo zkráceně W1935). Studený hnědý trpaslík vzdálený 47 světelných let, kterého spoluobjevili dobrovolníci z Backyard Worlds: Planet 9 (Dvorní světy: Planeta 9) pro občanskou vědu Dan Caselden a tým NASA CatWISE.

W1935 je studený hnědý trpaslík s povrchovou teplotou asi 200° Celsia, tedy asi při teplotě, při které byste pekli čokoládové sušenky. Hmotnost W1935 není dobře známá, ale pravděpodobně se pohybuje mezi 6–35násobkem hmotnosti Jupiteru.

Poté, co se Fahertyho tým podíval na řadu hnědých trpaslíků pozorovaných pomocí JWST, si Fahertyho tým všiml, že W1935 vypadal podobně, ale s jednou výraznou výjimkou: vypouštěl metan, něco, co u hnědého trpaslíka ještě nikdy nebylo pozorováno.

„Metanový plyn se očekává na obřích planetách a hnědých trpaslících, ale obvykle vidíme, že absorbuje světlo, nikoli září,“ řekl Faherty, hlavní autor studie. „Zpočátku jsme byli zmateni tím, co jsme viděli, ale nakonec se to změnilo v čisté vzrušení z tohoto objevu.“

Počítačové modelování přineslo další překvapení: hnědý trpaslík má pravděpodobně teplotní inverzi, jev, při kterém se atmosféra s rostoucí výškou otepluje. K teplotním inverzím může snadno dojít u planet obíhajících kolem hvězd, ale W1935 je izolovaný, bez zjevného vnějšího zdroje tepla.

„Byli jsme příjemně šokováni, když model jasně předpověděl teplotní inverzi,“ řekl spoluautor Ben Burningham z univerzity v Hertfordshiru. „Ale také jsme museli zjistit, odkud pochází to extra teplo v horní atmosféře.“

Aby to výzkumníci prozkoumali, obrátili se na naši sluneční soustavu. Zejména se zabývali studiemi Jupiteru a Saturnu, které vykazují emise metanu a mají teplotní inverze. Pravděpodobnou příčinou tohoto jevu na obrech sluneční soustavy jsou polární záře, proto výzkumný tým předpokládal, že stejný jev odhalili na W1935.

Planetologové vědí, že jedním z hlavních hybatelů polárních září na Jupiteru a Saturnu jsou vysokoenergetické částice ze Slunce, které interagují s magnetickými poli a atmosférami planet a zahřívají horní vrstvy. To je také důvod pro polární záře, které vidíme na Zem. Ale bez hostitelské hvězdy pro W1935 nemůže být sluneční vítr vysvětlením tohoto jevu.

Polární záře v naší sluneční soustavě má další lákavý důvod. Jupiter i Saturn mají aktivní měsíce, které příležitostně vyvrhují materiál do vesmíru, interagují s planetami a zlepšují stopu polární záře na těchto světech. Jupiterův měsíc Io je vulkanicky nejaktivnějším světem ve sluneční soustavě, chrlí lávové fontány vysoké desítky kilometrů a Saturnův měsíc Enceleadus vyvrhuje ze svých gejzírů vodní páru, která při dopadu do vesmíru současně vaří a mrzne. Je zapotřebí více pozorování, ale výzkumníci spekulují, že jedním z vysvětlení polární záře na W1935 by mohl být aktivní, dosud neobjevený měsíc.

„Pokaždé, když astronom namíří JWST na objekt, existuje šance na nový ohromující objev,“ řekl Faherty. „Emise metanu nebyla na mém radaru, když jsme s tímto projektem začínali, ale teď, když víme, že tam může být, a vysvětlení pro tento jev je tak lákavý, neustále na to koukám. Je to součást toho, jak se věda posouvá vpřed.“

Mezi další autory studie patří Jonathan Gagne, Institute for Research on Exoplanets a Université de Montréal; Genaro Suarez, Dan Caselden, Austin Rothermich a Niall Whiteford, Americké muzeum přírodní historie; Johanna Vos, Trinity College Dublin; Sherelyn Alejandro Merchan, City University of New York; Caroline Morley, University of Texas; Melanie Rowland a Brianna Lacy, University of Texas, Austin; Rocio Kiman, Charles Beichman, Federico Marocco a Christopher Gelino, California Institute of Technology; Davy Kirkpatrick, IPAC; Aaron Meisner, NOIRLab; Adam Schneider, USNO; Marc Kuchner a Ehsan Gharib-Nezhad, NASA; Daniella Bardalez Gagliuffi, Amherst; Peter Eisenhardt, Jet Propulsion Laboratory; a Eileen Gonzales, San Francisco State University.

Tato práce byla částečně podporována agenturou NASA a Space Telescope Science Institute.

Článek byl upraven z tiskové zprávy AAAS ze dne 17.4.2024, vědecká studie byla publikována v Nature s volným přístupem.

Spící obr překvapil vědce mise Gaia uvnitř Mléčné dráhy

17. 4. 2024 Iveta Mauci 0 komentářů 6 min read 507 Zobrazení Astrofyzika, astronomie, černá díra, ESA, Francie, Gaia BH3, vesmírná agentura

ESA Nové TOP 10 Vesmír Země

Vědci se brodili množstvím dat z mise ESA Gaia a odhalili „spícího obra“. Velká černá díra o hmotnosti téměř 33násobku hmotnosti Slunce se ukrývala v souhvězdí Aquila, méně než 2000 světelných let od Země. Toto je poprvé, kdy byla takto velká černá díra hvězdného původu spatřena v Mléčné dráze. Doposud byly černé díry tohoto typu pozorovány pouze ve velmi vzdálených galaxiích. Tento objev zpochybňuje naše chápání toho, jak se hmotné hvězdy vyvíjejí.

Hmota v černé díře je tak hustě zabalena, že její nesmírné gravitační síle nemůže nic uniknout, dokonce ani světlo. Velká většina černých děr s hvězdnou hmotností, o kterých víme, pohlcuje hmotu od blízkého hvězdného společníka. Zachycený materiál padá na zhroucený objekt vysokou rychlostí, stává se extrémně horkým a uvolňuje rentgenové záření. Tyto systémy patří do rodiny nebeských objektů nazývaných rentgenové dvojhvězdy.

Když černá díra nemá svého společníka dostatečně blízko, aby mu mohla ukrást hmotu, nevytváří žádné světlo a je extrémně obtížné ji zaznamenat. Takové černé díry se nazývají „spící“.

V rámci přípravy na vydání dalšího katalogu Gaia, Data Release 4 (DR4), vědci kontrolují pohyby miliard hvězd a provádějí složité testy, aby zjistili, zda se děje není neobvyklého. Pohyb hvězd může být ovlivněn společníky: lehkými, jako jsou exoplanety; těžší, jako jsou hvězdy; nebo velmi těžké, jako černé díry. V rámci Gaia Collaboration jsou k dispozici specializované týmy, které vyšetřují jakékoli „zvláštní“ případy.

A právě jeden takový případ se objevil u staré obří hvězdy v souhvězdí Aquily, ve vzdálenosti 1926 světelných let od Země. Podrobnou analýzou kolísání v dráze hvězdy našli velké překvapení. Hvězda byla uzavřena v orbitálním pohybu se spící černou dírou o výjimečně vysoké hmotnosti, asi 33krát větší než Slunce.

Toto je třetí spící černá díra nalezená Gaiou a byla příhodně pojmenována „Gaia BH3“. Její objev je velmi vzrušující kvůli hmotnosti objektu. „To je ten druh objevu, který uděláte jednou za svůj výzkumný život,“ říká Pasquale Panuzzo z CNRS, z Pařížské observatoře, ve Francii, který je hlavním autorem tohoto zjištění. „Zatím byly takto velké černé díry detekovány pouze ve vzdálených galaxiích díky spolupráci LIGO–Virgo–KAGRA, a to díky pozorování gravitačních vln.“

Průměrná hmotnost známých černých děr hvězdného původu v naší galaxii je přibližně 10krát větší než hmotnost našeho Slunce. Hmotnostní rekord dosud držela černá díra v rentgenové dvojhvězdě v souhvězdí Cygnus (Cyg X-1), jejíž hmotnost se odhaduje na přibližně 20násobek hmotnosti Slunce.

„Je působivé vidět transformační dopad, který má Gaia na astronomii a astrofyziku,“ poznamenává profesorka Carole Mundell, ředitelka pro vědu ESA. „Její objevy sahají daleko za původní účel mise, kterým je vytvoření mimořádně přesné multidimenzionální mapy více než miliardy hvězd v celé naší Mléčné dráze.“

Bezkonkurenční přesnost

Vynikající kvalita dat Gaia umožnila vědcům určit hmotnost černé díry s nesrovnatelnou přesností a poskytnout nejpřímější důkaz, že černé díry v tomto hmotnostním rozsahu existují.

Astronomové čelí naléhavé otázce vysvětlení původu černých děr velkých jako Gaia BH3. Naše současné chápání toho, jak se hmotné hvězdy vyvíjejí a umírají, nevysvětluje okamžitě, jak tyto typy černých děr vznikly.

Většina teorií předpovídá, že jak stárnou, hmotné hvězdy odhazují značnou část svého materiálu prostřednictvím silných větrů; nakonec jsou částečně vyhozeny do vesmíru, když explodují jako supernovy. To, co zbylo z jejich jádra, se dále smršťuje a stává se buď neutronovou hvězdou, nebo černou dírou, v závislosti na její hmotnosti. Jádra dostatečně velká na to, aby skončila jako černé díry o hmotnosti 30násobku hmotnosti našeho Slunce, je velmi obtížné vysvětlit.

Přesto může klíč k této hádance ležet velmi blízko černé díry Gaia BH3.

Zajímavý společník

Hvězda obíhající Gaiu BH3 ve vzdálenosti asi 16krát větší než Slunce-Země je poměrně neobvyklá: starověká obří hvězda, která vznikla během prvních dvou miliard let po Velkém třesku, v době, kdy se naše galaxie začala skládat. Patří do rodiny galaktických hvězdných halu a pohybuje se opačným směrem než hvězdy galaktického disku. Její dráha naznačuje, že tato hvězda byla pravděpodobně součástí malé galaxie nebo kulové hvězdokupy, kterou před více než osmi miliardami let pohltila naše vlastní galaxie.

Společná hvězda má velmi málo prvků těžších než vodík a helium, což naznačuje, že hmotná hvězda, která se stala Gaiou BH3, mohla být také velmi chudá na těžké prvky. To je pozoruhodné. Poprvé podporuje teorii, že vysoce hmotné černé díry pozorované při experimentech s gravitačními vlnami vznikly kolapsem pravěkých hmotných hvězd chudých na těžké prvky. Tyto rané hvězdy se mohly vyvinout odlišně od hmotných hvězd, které v současnosti vidíme v naší galaxii.

Složení doprovodné hvězdy může také osvětlit mechanismus vzniku tohoto úžasného binárního systému. „Co mě zaráží, je, že chemické složení společníka je podobné tomu, které nacházíme u starých hvězd chudých na kovy v galaxii,“ vysvětluje Elisabetta Caffau z CNRS, Observatoire de Paris, která je rovněž členem spolupráce Gaia.

„Neexistuje žádný důkaz, že by tato hvězda byla kontaminována materiálem vyvrženým explozí supernovy z masivní hvězdy, která se stala BH3.“ To by mohlo naznačovat, že černá díra získala svého společníka až po svém narození, kdy ho zachytila z jiného systému.

Chutný předkrm

Objev černé díry Gaia BH3 je pouze začátek a zbývá ještě mnoho věcí, které je potřeba prozkoumat o jeho matoucí povaze. Nyní, když byla zvědavost vědců podnícena, bude tato černá díra a její společník nepochybně předmětem mnoha hloubkových studií, které přijdou.

Spolupráce na projektu Gaia narazila na tohoto „spícího obra“ při kontrole předběžných dat v rámci přípravy na čtvrté vydání katalogu Gaia. Protože je nález tak výjimečný, rozhodli se jej oznámit ještě před oficiálním zveřejněním.

Příští zveřejnění dat Gaia slibuje, že bude zlatým dolem pro studium binárních systémů a objev dalších spících černých děr v naší galaxii. „Ve srovnání s předchozím vydáním dat (DR3) jsme extrémně tvrdě pracovali na zlepšení způsobu, jakým zpracováváme specifické datové sady, takže očekáváme, že v DR4 odhalíme mnohem více černých děr,“ uzavírá Berry Holl z univerzity v Ženevě ve Švýcarsku. člen spolupráce Gaia

Co je černá díra?

Gaia je evropská mise, postavená a provozovaná vesmírnou agenturou ESA. Byla schválena v roce 2000 jako základní mise Evropské vesmírné agentury v rámci vědeckého programu ESA Horizon 2000 Plus, podporovaného všemi členskými státy ESA.

Článek byl upraven podle tiskové zprávy agentury ESA.

Nový objev nejhmotnější spící černé díry v naší galaxii

17. 4. 2024 Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 0 komentářů 4 min read 725 Zobrazení černá díra, ESA, Mléčná dráha, nejhmotnější

ESA TOP 10 Vesmír

Umělecký dojem ze systému s nejhmotnější hvězdnou černou dírou v naší galaxii. ASTRONOMOVÉ NAŠLI NEJHMOTNĚJŠÍ HVĚZDNOU ČERNOU DÍRU V NAŠÍ GALAXII DÍKY KOLÍSAVÉMU POHYBU, KTERÝ VYVOLÁVÁ NA DOPROVODNÉ HVĚZDĚ. OBRAZ TOHOTO UMĚLCE UKAZUJE OBĚŽNÉ DRÁHY HVĚZDY I ČERNÉ DÍRY, NAZÝVANÉ GAIA BH3, KOLEM JEJICH SPOLEČNÉHO STŘEDU HMOTY. TOTO KOLÍSÁNÍ BYLO MĚŘENO BĚHEM NĚKOLIKA LET POMOCÍ MISE GAIA EVROPSKÉ KOSMICKÉ AGENTURY. DALŠÍ ÚDAJE Z JINÝCH DALEKOHLEDŮ, VČETNĚ VELMI VELKÉHO DALEKOHLEDU ESO V CHILE, POTVRDILY, ŽE HMOTNOST TÉTO ČERNÉ DÍRY JE 33KRÁT VĚTŠÍ NEŽ HMOTNOST NAŠEHO SLUNCE. CHEMICKÉ SLOŽENÍ DOPROVODNÉ HVĚZDY NAZNAČUJE, ŽE ČERNÁ DÍRA VZNIKLA PO KOLAPSU MASIVNÍ HVĚZDY S VELMI MALÝM POČTEM TĚŽKÝCH PRVKŮ NEBO KOVŮ, JAK PŘEDPOVÍDALA TEORIE.

Astronomové identifikovali dosud nejhmotnější hvězdnou černou díru objevenou v galaxii Mléčné dráhy. Tato černá díra byla spatřena v datech z mise Gaia Evropské vesmírné agentury, protože vyvolává zvláštní „kolísavý“ pohyb na doprovodnou hvězdu, která kolem ní obíhá. K ověření hmotnosti černé díry byla použita data z velmi velkého dalekohledu Evropské jižní observatoře (ESO’s VLT) a dalších pozemních observatoří. Hmotnost černé díry tak byla působivě 33krát větší než hmotnost Slunce.

Hvězdné černé díry vznikají kolapsem masivních hvězd a ty, které byly dosud identifikovány v Mléčné dráze, jsou v průměru asi desetkrát hmotnější než Slunce. Dokonce i další nejhmotnější známá hvězdná černá díra v naší Galaxii, Cygnus X-1, dosahuje pouze 21 hmotností Slunce, takže toto nové pozorování o hmotnosti 33 hmotností Slunce je výjimečné [1].

Je pozoruhodné, že tato černá díra je také extrémně blízko nás. Nachází se ve vzdálenosti pouhých 2000 světelných let v souhvězdí Aquily a je to druhá nejbližší známá černá díra k Zemi. Nazvaný Gaia BH3 nebo zkráceně BH3 byl nalezen, když tým zkoumal pozorování Gaia v rámci přípravy na nadcházející vydání dat. „Nikdo neočekával, že najde poblíž číhající černou díru o vysoké hmotnosti, dosud nezjištěnou,“ říká člen spolupráce Gaia Pasquale Panuzzo, astronom z Observatoire de Paris, která je součástí francouzského Národního centra pro vědecký výzkum (CNRS). „To je ten druh objevu, který uděláte jednou za svůj výzkumný život.“

K potvrzení svého objevu použili spoluprácovníci projektu Gaia data z pozemních observatoří, včetně z přístroje Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph (UVES ) na VLT ESO, který se nachází v chilské poušti Atacama [2]. Tato pozorování odhalila klíčové vlastnosti doprovodné hvězdy, což spolu s daty Gaia umožnilo astronomům přesně změřit hmotnost BH3.

Astronomové našli podobně masivní černé díry mimo naši galaxii (pomocí jiné detekční metody) a domnívali se, že mohou vzniknout kolapsem hvězd s velmi malým počtem prvků těžších než vodík a helium v jejich chemickém složení. Předpokládá se, že tyto takzvané hvězdy chudé na kov ztrácejí během svého života méně hmoty, a proto jim zbývá více materiálu, aby mohly po své smrti vytvářet vysoce hmotné černé díry. Ale důkazy, které by přímo spojovaly hvězdy chudé na kovy s vysoce hmotnými černými dírami, dosud chyběly.

Hvězdy v párech mívají podobné složení, což znamená, že společník BH3 má důležitá vodítka o hvězdě, která se zhroutila a vytvořila tuto výjimečnou černou díru. Data UVES ukázala, že společník je hvězda velmi chudá na kovy, což naznačuje, že hvězda, která se zhroutila za vzniku BH3, byla také chudá na kov. Přesně jak se předpovídalo.

Výzkumná studie vedená Panuzzem je dnes publikována v Astronomy & Astrophysics. „Udělali jsme výjimečný krok a publikovali jsme tento článek na základě předběžných údajů před nadcházejícím vydáním Gaia kvůli jedinečné povaze objevu,“ říká spoluautorka Elisabetta Caffau, rovněž členka spolupráce Gaia z CNRS Observatoire de Paris. Včasné zpřístupnění dat umožní dalším astronomům začít studovat tuto černou díru hned teď, aniž by čekali na úplné zveřejnění dat, plánované nejdříve na konec roku 2025.

Další pozorování tohoto systému by mohlo odhalit více o jeho historii a o samotné černé díře. Například přístroj GRAVITY na VLT Interferometru ESO, by mohl astronomům pomoci zjistit, zda tato černá díra stahuje hmotu ze svého okolí a lépe porozumět tomuto vzrušujícímu objektu.

Poznámky

[1] Toto není nejhmotnější černá díra v naší galaxii – tento název patří Sagittarius A*, supermasivní černé díře v centru Mléčné dráhy, která má asi čtyři miliony hmotností Slunce. Ale Gaia BH3 je nejhmotnější známá černá díra v Mléčné dráze, která vznikla kolapsem hvězdy.

[2] Kromě UVES na VLT ESO se studie opírala o data z: spektrografu HERMES na Mercatorově dalekohledu provozovaném v La Palma (Španělsko) Leuvenskou univerzitou v Belgii ve spolupráci s observatoří Ženevské univerzity ve Švýcarsku; a vysoce přesný spektrograf SOPHIE na Observatoire de Haute-Provence – OSU Institut Pythéas.

Článek byl upraven z tiskové zprávy AAAS, výzkum byl prezentován v článku pod nazvaném „Objev spící černé díry o sluneční hmotnosti 33 v astrometrii Gaia před vydáním“, který se objeví v Astronomy & Astrophysics.