Přeměřený vzteklý trpaslík

Gigantické hvězdné výbuchy tzv. nov a supernov nás na jedné straně ohrožují: kdyby k nim došlo blízko sluneční soustavy, zkáza by byla neodvratná. Na druhé bychom zde bez nich nebyli. Pouze při nich totiž vzniká dostatek řady chemických prvků, ze kterých se skládá Země a život na ní.

Dva týmy vědců dnes v časopise Nature zveřejnily klíčová pozorování výbuchu hvězdy RS v souhvězdí Hadonoše čili RS Oph. (Hadonoš je lat. Ophiuchus, zkráceně Oph.) Hvězda vybuchla letos v únoru. A to již pošesté v éře moderní astronomie. Předchozí výbuchy přišly v letech 1898, 1933, 1958, 1967 a 1985. Normálně je hvězda několikasetkrát méně jasná než odpovídá prahu viditelnosti pouhým okem. Během výbuchů ho překračuje, naposled čtyřnásobně.

Když se malá hvězda definitivně přejí

Náhlá objevení se „hvězd-hostů“ na místech oblohy, kde předtím vidět nebyly, si zajisté všimli již pralidé. V pozdějších dobách pozorování prudce se zjasnivších hvězd přispěla v Evropě k pádu dogmatu o neměnnosti nebes, a tudíž k filozofické revoluci na úsvitu moderní vědy. Dnes víme, že méně výrazné jevy tohoto typu, novy (z lat. stella nova, nová hvězda) opakovaně probíhají na površích bílých trpaslíků v dvojhvězdách jako RS Oph. Takový výbuch během zhruba roku vyzáří tolik energie, kolik Slunce za 10 až 100 tisíc let. Silnější je jev supernovy. Jde se buď o katastrofické zhroucení jádra masivní hvězdy do superhustého neutronového stadia nebo o poslední „ztloustnutí“ bílého trpaslíka, který při něm překročí kritickou hmotnost a úplně zanikne. Právě k tomuto chmurnému konci podle nových poznatků spěje bílý trpaslík v RS Oph.

RS Oph leží asi 1950 světelných let od Slunce. Jde vlastně o soustavu hvězd, o dvojhvězdu. Nesourodou dvojici tvoří malá, horká a hustá hvězda, tzv. bílý trpaslík. Ta má hmotnost Slunce, ale jenom objem Země. Druhou je naopak obří, chladná červená hvězda.

Větší z obou společnic, obří chladná hvězda, neustále ztrácí hmotu, kterou „přetahuje“ partnerský bílý trpaslík. Když jí ukrade jisté množství, stane se termonukleárně nestabilní a dojde k výbuchu. Bílý trpaslík při něm část nastřádané hmoty odhodí. Ne však všechnu, a tak po každém výbuchu trochu „ztloustne“. Tento cyklus trvá již velmi dlouho.

Dvakrát stejné jinak
Nově zveřejněné výsledky pocházejí z pozorování pořízených dvěma různými metodami. Americko-brazilský tým Jennifer Sokoloskiové z Harvardovy univerzity výbuch RS Oph zkoumal v rentgenovém záření. To je pouhým okem neviditelné a, naštěstí pro život, proniká z vesmíru atmosférou minimálně. Proto výzkumníci použili detektory na vědeckém satelitu RXTE.

Zachytili rentgenové záření, jež vzniklo během návratu hmoty vyhozené z povrchu bílého trpaslíka „domů“ k červené hvězdě. Konkrétně při nárazu této hmoty na plynnou mlhovinu kolem této hvězdy.

Dosud nejpřesvědčivěji při tom prokázali, že bílý trpaslík při výbuchu neodhazuje hmotu jako rozpínající se kouli, nýbrž asymetricky. Nejspíše se jedná o výtrysky z pólů.

Totéž tvrdí v druhém článku britskoněmecký tým Tima O'Briena z Manchesterské univerzity. RS Oph sledovali v jiném pouhým okem neviditelném záření, rádiovém. Tentokrát pomocí anténních soustav na zemském povrchu, neboť radiové záření atmosférou většinou proniká.

Kromě „asymetrie“ výbuchů výsledky obou týmů také ukazují, že bílý trpaslík ztrácí velmi málo hmoty. Zcela jistě méně, než kolik se jí na jeho povrchu nahromadilo od předcházejícího výbuchu. Bílý trpaslík v RS Oph tedy opravdu „tloustne“. A tak jako u lidí obezita vede k vážným chorobám ani tohle nemůže pokračovat donekonečna bez fatálních důsledků (viz box).

Teoretikové obojí předpokládali. Až nyní to však dostatečně spolehlivě potvrdila pozorování, která mají klíčový význam. Princip novy vědci totiž chápou celkem dobře. Teď konečně mohou začít s doplňováním podrobností.