Novinky

Nejlepší vědecké výsledky za rok 2011: Chladnoucí větry superhvězdokup

Rada Astronomického ústavu vybrala šest nejvýznamnějších vědeckých výsledků za rok 2011 publikovaných v odborných časopisech. Dnes představujeme práci Mgr. Richarda Wünsche, PhD. Oddělení galaxií a planetárních systémů o chladnoucích větrech superhvězdokup.

Název vědecké práce:

Chladnoucí větry superhvězdokup

Stručný popis:

Studovali jsme vývoj větrů mladých hvězd v hmotných hvězdokupách (superhvězdokupách) pozorovaných například ve srážejících se galaxiích typu Antény (NGC 4038/NGC 4039). Využili jsme výsledky našich předchozích prací (Wünsch et al. 2007, 2008), které ukazují, že vlastnosti větru hvězdokupy jsou velmi ovlivněny jeho tepelným zářením, kterým se vítr ochlazuje. Tyto výsledky jsme zkombinovali s běžně užívaným modelem Starburst99, kterým je určován kolektivní energetický a hmotný příkon mladých a hmotných hvězd kupy. Tato hmota a energie jsou příčinou větrů superhvězdokup dosahujících do značných vzdáleností v galaktickém, nebo mezigalaktickém prostoru. Za určitých okolností daných celkovou hmotností a rozměrem superhvězdokupy je však ochlazování větru v její centrální části velmi rychlé – dochází k tzv. tepelné nestabilitě, která vede ke vzniku oblaků chladného a hustého mezihvězdného plynu. V předkládané práci jsou stanoveny období a rozsah tepelné nestability, a množství chladného hustého plynu, který díky ní vznikl. Tento plyn může být zdrojem hmoty pro akreční disk kolem centrální černé díry nebo z něj mohou vznikat další generace hvězd. Práce navazuje na dvě předchozí publikace a ve světové literatuře poprvé kvantitativně formuluje význam tepelné nestability pro vývoj superhvězdokup.

Ve srážejících se galaxiích Antény vzniká tisíce superhvězdokup viditelných jako jasné modré body obklopené červenou září.

Schematický náčrt superhvězdokupy. Větry jednotlivých mladých hmotných hvězd se ve vzájemných srážkách přemění na horký plyn, ze kterého vzniká vítr superhvězdokupy. V horkém plynu také mohou tepelnou nestabilitou vznikat chladné husté oblaky.

Vývoj superhvězdokupy o hmotnosti 1 milion hmotností Slunce. Plná čára znázorňuje příkon energie dodaný hvězdami. Pokud tato hodnota překročí kritickou mez, znázorněnou pro 3 různé modely čárkovanou, tečkovanou a čerchovanou čarou, hvězdokupa je v bimodálním režimu a tvoří chladné husté oblaky.

Citace práce:

Wünsch, R. - Silich, S. - Palouš, J. - Tenorio-Tagle, G. - Muñoz-Tuñón, C.: Evolution of Super Star Cluster Winds with Strong Cooling. Astrophys. J. 740 (2011), id. 75.