Ľudstvo sa od nepamäti snaží o lepšie porozumenie toho, ako funguje Vesmír, čo je vo všeobecnosti aj hlavným cieľom astrofyzikálneho výskumu. Jednou z možností, ako k tomuto cieľu prispieť, je skúmať jeho základné stavebné prvky – hviezdy; ako vznikajú, vyvíjajú sa a zanikajú.
„Vieme, že najzákladnejšou vlastnosťou každej hmoty vo Vesmíre je schopnosť vzájomnej príťažlivosti, teda existencia tzv. gravitácie alebo gravitačnej sily. Napríklad u nás na Zemi nám gravitačná sila ukazuje koľko vážime. V blízkom či vzdialenom Vesmíre spolu viaže planetárne sústavy, iné sústavy hviezd, galaxií či sústav galaxií. Nie je snáď ťažké si predstaviť, že v dôsledku gravitačnej sily sú hmotné telesa nútené okolo seba obehovať, aby sa na seba nezrútili. Nie je preto až tak prekvapivé, že doterajšie pozorovania ukázali, že viac ako 60 percent hviezd je gravitačne viazaných s inou hviezdou, alebo aj viacerými hviezdami. To znamená, že väčšina hviezd sa vyvíja ako dvojhviezdy alebo viacnásobné sústavy,“ približuje RNDr. Augustín Skopal, DrSc., Astronomický ústav SAV.
Pohyb jednotlivých zložiek v dvojhviezde je podľa neho daný gravitačným zákonom, čo umožňuje určiť ich základné fyzikálne parametre, a to aj na základe astronomických meraní pomocou malých ďalekohľadov. „V určitom štádiu vývoja dvojhviezdy dochádza k prenosu hmoty medzi jej zložkami, ktorého sprievodným javom je vznik, napríklad, tzv. akréčneho disku okolo zložky, ktorá prijíma hmotu od svojho darcu. Tieto sústavy sa volajú interagujúce dvojhviezdy. Množstvo fyzikálnych javov, ktoré sú dôsledkom interakcie medzi zložkami dvojhviezdy, je veľmi široké. Je možné zistiť extrémny únik hmoty z týchto sústav, ako aj náhly pád hmoty na prijímajúcu hviezdu, čo vedie k uvoľneniu značného množstva energie a výraznému zjasneniu objektu. A práve také páry hviezd predstavujú príležitosť viac sa dozvedieť o vývoji hmoty a jej cirkulácii v našom Vesmíre.“
RNDr. Augustín Skopal, DrSc. je zodpovedným riešiteľom projektu Interagujúce dvojhviezdy – Kľúč k porozumeniu Vesmíru (Interacting binaries – Key for the Understanding of the Universe), pričom Astronomický ústav SAV (10 riešiteľov) je riadiacou inštitúciou. Ako spolupracujúce inštitúcie pôsobia Univerzita Pavla Jozefa Šafárika, Košice (5) a Vihorlatská hvezdáreň Humenné (2).
„Aby sme ´kľúčom´ interagujúcich dvojhviezd čo najviac rozšírili naše znalosti o nich samotných, a tak aj o našom Vesmíre, ako hlavný cieľ projektu sme navrhli výskum interagujúcich dvojhviezd v špecifických štádiách vývoja. Takáto voľba nám umožní štúdium vytvárania sa hviezdnych sústav, určenie fyzikálnych parametrov dvojhviezdy, jej zložiek, ako aj okolohviezdnej látky, štúdium úniku hmoty počas hviezdnych vzplanutí, a nakoniec aj modelovanie vlastností extrasolárnych planét – všetko kľúčové ingrediencie pre lepšie porozumenie cirkulácie hmoty v našom Vesmíre,“ uviedol zodpovedný riešiteľ.
Základom výskumu interagujúcich dvojhviezd v rámci projektu je priebežné získavanie vlastných pozorovaní metódou mnohofarebnej fotometrie (t. j. určovanie jasnosti objektu v rôznych vlnových dĺžkach svetla, teda farbách) a metódou spektroskopie, ktorá vedcom poskytne podrobnú informáciu o vyžarovaní objektu v jednotlivých vlnových dĺžkach spektra, vrátanie spektrálnych čiar. RNDr. Augustín Skopal, DrSc. dopĺňa, že v mnohých prípadoch je potrebné využiť pozorovania z archívov družíc, ktoré poskytujú merania v oblastiach spektra nedostupného zo zemského povrchu. „Takto sme v rámci projektu zachytili neočakávané vzplanutie symbiotickej hviezdy AG Pegasi. Analýzou našich nových pozorovaní v optickom obore spektra a archívnych spektier získaných Hubblovým vesmírnym ďalekohľadom sme zistili extrémne vysokú svietivosť nukleárne horiaceho bieleho trpaslíka v dvojhviezde, kedy tlak žiarenia počas vzplanutí prevyšuje gravitáciu a vedie tak k značnému úniku hmoty zo systému. V rámci výskumu tesných dvojhviezd sme pre dvojhviezdu V923 Scorpii určili spoľahlivé parametre zložiek a elementy dráhy, ako aj presnú hodnotu paralaxy sústavy. V tomto prípade naše pozorovania boli doplnené o merania pomocou družice MOST a interferometrické pozorovania. Na základe fotometrického a spektroskopického výskumu T Tauri hviezdy V501 Aurigae sme zistili, že objekt v skutočnosti pozostáva z dvojhviezdy, v ktorej primárna zložka je obria hviezda staršia ako 170 miliónov rokov. Modelovaním svetelnej krivky extrasolárnej planéty KIC8462852, sa nám podarilo vysvetliť jej záhadné poklesy jasnosti.“ Namiesto špekulácií o možnej prítomnosti mimozemskej civilizácie, vedci vypracovali fyzikálny model založený na rozpadávajúcich sa asteroidoch, ktoré zatieňujú hviezdu. Pre poklesy jasnosti v období 2015 – 2017 zistili, že sú pravdepodobne spôsobené prechodom prachových mračien popred hviezdu.
Z časového hľadiska sa projekt dostal do druhej polovice riešenia. Jeho trvanie je v období: 01. 07. 2016 – 30. 06. 2020.
„Už teraz vieme, že niektoré ciele plánované pri podávaní projektu sa nám nepodarí splniť do jeho konca. Avšak, na strane druhej tiež vieme, že celkové výsledky výskumu v rámci tohto projektu presiahnu predpokladané ciele v zmysle rozšírenia našich znalostí o fyzike a vývoji interagujúcich dvojhviezd, ktoré sú základným motorom cirkulácie hmoty vo Vesmíre, a pomáhajú nám tak jeho lepšiemu porozumeniu,“ uzavrel RNDr. Augustín Skopal.
Odborný garant textu: RNDr. Augustín Skopal, DrSc., Astronomický ústav SAV
Spracovala: Slávka Cigáňová (Habrmanová), NCP VaT pri CVTI SR
Ilustračné foto: Pixabay.com /Mikkehouse; qimono/
Uverejnila: VČ