Novinky

Na čem pracujeme: Objev prvních B[e] nadobrů v Galaxii v Andromedě

Michaela Kraus se svými spolupracovníky objevila první nadobry třídy B[e] v blízké galaxii v Andromedě, mezi astronomy známé jako M31. Objev se podařil na základě spektroskopických pozorování přístrojem GNIRS (Gemini Near-Infrared Spectrograph) připojeným k osmimetrovému dalekohledu Gemini Sever.

Velmi hmotné hvězdy s hmotností více než 8 hmotností Slunce jsou ve vesmíru sice vzácné, avšak hrají velmi důležitou roli pro vývoj hostitelských galaxií. Prostřednictvím mohutných hvězdných větrů obohacují mezihvězdný materiál o těžší prvky, až nakonec explodují jako supernovy. Vývoj těchto hvězd má po opuštění hlavní posloupnosti několik krátkodobých vývojových fází, při nichž hvězda přichází o velké množství své hmoty. Ztráta hmoty však patří v teorii hvězdného vývoje k nejhůře popsaným procesům, proto pozorovatelské údaje jsou nesmírně důležité pro teoretické modely.

Mezi masivními hvězdami jsou dvě obzvláště zajímavé skupiny, nacházející se zhruba na stejné pozici Hertzsprungova-Russelova diagramu. Jedná se o svítivé modré proměnné (LBV, luminous blue variables) a nadobry B[e], tedy obří hvězdy spektrální třídy B s výskytem zakázaných emisních čar ve spektru. Nadobři B[e] jsou zřejmě horké hvězdy od nichž vane silný hvězdný vítr obklopené navíc prachoplynnou obálkou. Předchůdce známé supernovy 1987A, jež explodovala ve Velkém Magellanově mračně, byl zřejmě B[e] nadobrem. Obě tyto fáze jsou možná vývojově spojeny, teoretické modely však v popisu těchto extrémních objektů selhávají, proto je tak důležité získat jejich co možná nejlepší pozorovatelský popis za různých fyzikálních podmínek.

Odlišit od sebe tyto dva typy pozorovatelsky také není zcela jednoduché. Avšak Mary Oksala, spoluautorka článku, již dříve poukázala na velký rozdíl infračervených spekter těchto dvou skupin modrých obřích hvězd. B[e] nadobři vykazují přebytek infračerveného záření způsobený velkým množstvím horkého prachu v těsném okolí těchto hvězd, a také přítomnost emisních čar oxidu uhelnatého.

Doposud byli B[e] nadobři pozorovány především v blízkých Magellanových mračnech a také v naší Galaxii. M. Kraus a spolupracovníci vytipovali z celooblohové přehlídky 2MASS čtyři podezřelé objekty příslušející galaxii M31 v Andromedě s cílem jednoznačně rozlišit, zda se jedná o modré svítivé proměnné nebo B[e] nadobry. Pečlivá spektroskopická analýza napozorovaných vysokodisperzních spekter ukázala, že dva z těchto objektů mají všechny vlastnosti B[e] nadobrů. Jde tedy o vůbec první známé zástupce této podivné skupiny obřích hvězd v galaxii v Andromedě.

Jaká je důležitost tohoto objevu? Hvězdy galaxie v Andromedě mají v průměru (přibližně dvakrát) větší zastoupení těžších chemických prvků (tzv. metalicitu) než hvězdy v Mléčné dráze. Naproti tomu Magellanova mračna mají metalicitu asi poloviční. Studiem těchto extrémních objektů v galaxiích s různou metalicitou získáváme omezující podmínky pro jejich modelový popis. Vývoj hmotných hvězd silně závisí na jejich metalicitě. M. Kraus a její kolegové prokázali, že je možné úspěšně vyhledávat B[e] nadobry i v jiných galaxiích úspěšně tak rozšiřovat počet známých pravděpodobných předchůdců supernov podobných jako supernova 1987A.

Michal Švanda

Citace práce

Kraus, M. a kol., Discovery of the first B[e] supergiants in M 31. Astrophysical Journal Letters 780 (2014) L10, preprint arXiv:1312.1836

Kontakt: Dr. Michaela Kraus, kraus@sunstel.asu.cas.cz

Pozn: Práce M. Kraus se objevila dokonce v informační bulletinu Gemini Focus (4/14) ve výběru vědeckých výsledků dosažených touto observatoří.