Novinky

Portrét dvojhvězdy upsilon Sagittarii: výsledek spolupráce astronomů ze tří kontinentů

Dvojhvězda υ Sgr je nejjasnější ze čtyř známých dvojhvězd s extrémně malým obsahem vodíku v atmosféře, jejichž vývoj může skončit výbuchem supernovy typu Ia. O υ Sgr se astronomové zajímají již téměř sto let. V posledních letech sledoval tento objekt v souhvězdí Střelce dvoumetrový dalekohled v Ondřejově, Mc Kellarův dalekohled v Kanadě a interferometr VLTI v Chile. Výsledkem této spolupráce jsou dva články v časopise Astronomy & Astrophysics, ve kterých byl navržen nový model dvojhvězdy a zmapována obálka, jež celou soustavu obklopuje.

υ Sagittarii je spektroskopická dvojhvězda s oběžnou dobou 138 dní. Orbitální perioda byla určena ze změn radiální rychlosti jedné složky, o existenci druhé složky máme jen nepřímé důkazy, i když je nejméně dvakrát hmotnější než viditelná složka. Soustava prošla velmi komplikovaným vývojem, o čemž svědčí extrémně malý obsah vodíku v atmosféře viditelné složky, pekuliární charakter druhé „neviditelné“ složky a také mohutná plynná a prachová obálka, do které je dvojhvězda vnořena. Obálka je patrně pozůstatkem několikanásobného přenosu hmoty mezi složkami a ve spektru se projevuje především emisními čarami vodíku. To jsou hlavní výsledky téměř stoletého studia této zajímavé dvojhvězdy, na kterém se podílela celá řada astronomů zabývajících se experimentální i teoretickou astrofyzikou. Bylo zřejmé, že pro další pokrok v poznání υ Sgr a závěrečných fází hvězdného vývoje vůbec, bude nutné použít účinnější metody pozorování – systematické spektroskopické sledování, interferometrii a eventuálně i pořízení ultrafialových spekter z vesmíru.

Spektra υ Sagittarii jsme začali pořizovat systematicky dvoumetrovým dalekohledem v Ondřejově v létě 2005 ve spolupráci s kanadským astronomem Stephensonem Yangem, který používal 1,2 m Mc Kellarův dalekohled DAO v Kanadě. Později se k programu připojil i portugalský astronom amatér José Ribeiro. Spektroskopická pozorování vedla ke zpřesnění orbitálních parametrů soustavy a k návrhu nového modelu této dvojhvězdy. Podstatným rysem nového modelu υ Sgr je mohutný výtrysk hmoty, který uniká v kolmém směru na oběžnou rovinu soustavy. Navržený model odvozený ze spektroskopických pozorování posloužil jako podklad pro pozorování nejvýkonnějším interferometrem na světě – VLTI Evropské jižní observatoře na Cerro Paranal v Chile. V letech 2007 a 2008 byla získána interferometrická pozorování ve střední infračervené oblasti přístrojem MIDI, který kombinoval světlo υ Sgr z dalekohledů AT (průměr 1,8 m) a UT (průměr 8,2 m), což jsou součásti optické soustavy známé jako VLT (Very Large Telescope - Velmi velký dalekohled).

Data, která jsme při interferometrických pozorováních získali, zpracoval Martin Netolický, doktorand ve Stelárním oddělení AsÚ AV ČR, v. v. i. Používal program MC3D pro interpretaci interferometrických dat. Jeho výsledky ukazují, že dvojhvězda υ Sgr je v pokročilé fázi vývoje a zároveň přinášejí informaci o parametrech soustavy a o tvaru a rozměrech prachové obálky, která obklopuje dvojhvězdu. Závěry Netolického práce byly publikovány jako společná česko-francouzská studie v evropském časopise Astronomy and Astrophysics. Pobyt Mgr. Martina Netolického v Observatoire de la Cote d´Azur v době zpracování interferometrických pozorování byl podpořen grantem European Interferometric Initiative, který byl součástí rámcového programu FP 6.

I když interferometr VLTI/MIDI má rozlišovací schopnost jako stometrový dalekohled, obrázek výtrysku se nepodařilo získat. Ve spolupráci s týmem francouzských astronomů proto plánujeme pozorování υ Sagittarii interferometrem CHARA/VEGA na observatoři Mount Wilson v USA. Zařízení CHARA/VEGA, které simuluje stometrový dalekohled, dokáže kombinovat viditelné záření soustředěné několika dalekohledy. Jeho rozlišovací schopnost je však asi dvacetkrát lepší než má aparatura VLTI/MIDI, která zpracovává střední infračervenou oblast záření. Pozorování s CHARA/VEGA by proto měla rozlišit výtrysk a další podrobnosti uvnitř dvojhvězdy. Z nich by bylo také možné usoudit, zda υ Sagittarii skončí svůj život jako supernova typu Ia.

Literatura:
Netolický M.- Bonneau, D.- Chesneau, O.- Harmanec, P.- Koubský, P.- Mourard, D.- Stee, P.
The circumbinary dusty disk around the hydrogen-deficient binary star upsilon Sagittarii,
Astronomy and Astrophysics (2009) 499, 827 – 833.

Kontakt: Pavel Koubský, AsÚ AV ČR, v.v.i. 323 620 127, koubsky@sunstel.asu.cas.cz