Novinky

Uhlík odhaluje stáří hvězd

Vědecká pracovnice Astronomického ústavu AV ČR dr. Michaela Kraus se podílela na objevu metody určování stáří tzv. B[e] hvězd. Jde o hvězdy, u kterých se pozorují rozsáhlé řídké atmosféry, rychlá rotace a ztráta hmoty z atmosféry.

Existují hvězdy, které jsou svou povahou zcela odlišné, ale přitom se na první pohled astronomů zdají totožné. Jde o staré vyvinuté B[e] veleobry a mladé hvězdy na počátku jejich vývoje. Důvodem je, že staré i mladé hvězdy jsou obklopeny rovníkovým diskem z plynu a prachu. U mladých hvězd jde o materiál, ze kterého se hvězda vytvořila, zatímco u starších B[e] hvězd disk vzniká působením tzv. hvězdného větru, kdy hvězda odfukuje svou atmosféru. Oba disky mají při pozorování stejné vlastnosti a nelze tak poznat, jakou hvězdu ukrývají. Dosud bylo možno rozlišit mezi mladou a starou hvězdou pouze porovnáním jasu obou typů hvězd, pokud se nacházely v přibližně stejné vzdálenosti od Země.

Mezinárodní tým složený z astrofyziků Univerzity v Postupimi, Astronomického ústavu AV ČR v Ondřejově, Astrofyzikálního ústavu v Postupimi a Národní observatoře v Rio de Janeiru nalezl novou a přesnější metodu rozlišení obou typů hvězd. Astronomové měřili množství izotopu uhlíku ¹³C ve spektru hvězd. Podle teoretických předpovědí se očekává, že tento izotop uhlíku je vedlejším produktem vývoje hvězd. Ve starých B[e] hvězdách by ho tedy mělo být výrazně více než u mladých hvězd na počátku vývoje. Výzkumný tým byl schopen tento rozdíl na základě svých pozorování potvrdit.

Astronomové měřili přítomnost izotopu ¹³C prostřednictvím emisních čar molekul ¹³CO, které září v discích obklopujících oba druhy hvězd. Vybrali si k tomu účelu dvě B[e] hvězdy v nedaleké galaxii Velké Magellanovo mračno. Pomocí spektrografu dalekohledu VLT (Very Large Telescope) Evropské jižní observatoře (ESO) se povedlo pořídit infračervená spektra s takovou přesností, že bylo možné množství molekul ¹³CO s dostatečnou přesností změřit. Ukázalo se, že obě vybrané hvězdy mají velké množství izotopu uhlíku ¹³C a že obě tak patří ke starým B[e] veleobrům.

V Mléčné dráze, kde se metoda rozlišování mezi mladými a starými hvězdami podle vzdálenosti a jasu použít nedá, je užití metody izotopu uhlíku ¹³C výbornou příležitostí. Astronomům se tak otevřela cesta pro identifikaci veleobrů třídy B[e] i v naší Galaxii.