Prach je všade vo vesmíre, ale všadeprítomné veci sú jednou vecou, o ktorej astronómovia vedia málo. „Nielenže nevieme, o čo ide, ale nevieme, kde sa vyrába alebo ako sa dostáva do vesmíru,“ povedal Donald York, profesor na univerzite v Chicagu. Ale teraz York a skupina spolupracovníkov pozorovali dvojhviezdny systém HD 44179, ktorý môže vytvárať prameň prachu. Tento objav má rozsiahle dôsledky, pretože prach je pre vedecké teórie o tom, ako sa tvoria hviezdy, kritický.
Systém dvojhviezd sa nachádza v tom, čo astronómovia nazývajú Červený obdĺžnik, hmlovina plná plynu a prachu vzdialená približne 2 300 svetelných rokov od Zeme.
Jednou z dvojitých hviezd je hviezda post-asymptotického obra (post-AGB), typ hviezdnych astronómov považovaný za pravdepodobný zdroj prachu. Tieto hviezdy, na rozdiel od Slnka, už spálili všetok vodík vo svojich jadrách a zrútili sa, pálili nové palivo, hélium.
Počas prechodu medzi horiacim vodíkom a héliom, ku ktorému dochádza v priebehu desiatok tisíc rokov, strácajú tieto hviezdy vonkajšiu vrstvu atmosféry. V tejto chladiacej vrstve sa môže tvoriť prach, ktorý sálavý tlak vychádzajúci z vnútra hviezdy vytlačí prach z hviezdy, spolu s primeraným množstvom plynu.
V dvojhviezdových systémoch sa môže okolo druhej menšej, pomalšie sa rozvíjajúcej hviezdy tvoriť disk materiálu od hviezdy po AGB. "Keď sa disky tvoria v astronómii, často vytvárajú trysky, ktoré vyfukujú časť materiálu z pôvodného systému a distribuujú ho v priestore," vysvetlil York.
"Ak sa oblak plynu a prachu zhroutí pod vlastnou gravitáciou, okamžite sa zahreje a začne sa vyparovať," uviedol York. Niečo, možno prach, musí oblak okamžite ochladiť, aby sa zabránilo jeho opätovnému zahriatiu.
Obrovská hviezda sediaca v Červenom obdĺžniku patrí medzi tie, ktoré sú príliš horúce na to, aby umožnili kondenzáciu prachu v ich atmosfére. A napriek tomu ho obklopuje obrovský kruh prašného plynu.
Wittov tím uskutočnil približne 7 hodín pozorovania dvojhviezdy počas siedmich rokov pomocou 3,5 metra ďalekohľadu na observatóriu Apache Point v Novom Mexiku. „Naše pozorovania ukázali, že s najväčšou pravdepodobnosťou je to gravitačná alebo prílivová interakcia medzi našou obrovskou hviezdou červeného obdĺžnika a blízkou slnečnou hviezdou, ktorá spôsobuje, že materiál opúšťa obálku obra,“ povedal spolupracovník Adolph Witt z University of Toledo.
Časť tohto materiálu končí v disku nahromadeného prachu, ktorý obklopuje túto menšiu sprievodnú hviezdu. V priebehu približne 500 rokov sa materiálne špirály postupne zmenšovali na menšiu hviezdu.
Tesne predtým, ako sa to stane, menšia hviezda vypustí malý zlomok nahromadenej hmoty v opačných smeroch cez dve plynné trysky, ktoré sa nazývajú „bipolárne trysky“.
Ďalšie množstvá hmoty vytiahnuté z obra obrieho skončia na disku, ktorý sukne oboch hviezd, kde sa ochladí. "Ťažké prvky ako železo, nikel, kremík, vápnik a uhlík kondenzujú na pevné zrná, ktoré vidíme ako medzihviezdny prach, hneď ako opustia systém," vysvetlil Witt.
Produkcia kozmického prachu unikla teleskopickej detekcii, pretože trvá iba asi 10 000 rokov - krátke obdobie v živote hviezdy. Astronómovia pozorovali ďalšie objekty podobné Červenému obdĺžniku v susedstve Zeme Mliečnej dráhy. To naznačuje, že proces, ktorý pozoroval tím Wittov, je dosť bežný, ak sa naň pozrieme počas celého života galaxie.
„Procesy veľmi podobné tým, ktoré pozorujeme v hmlovine Červený obdĺžnik, sa od vzniku Mliečnej dráhy odohrali možno stovky miliónov krát,“ povedal Witt, ktorý sa v štúdii spojil s dlhoročnými priateľmi v Chicagu.
Tím sa rozhodol dosiahnuť relatívne skromný cieľ: nájsť zdroj diaľkového ultrafialového žiarenia Červeného obdĺžnika. Červený obdĺžnik zobrazuje niekoľko javov, ktoré si ako zdroj energie vyžadujú oveľa ultrafialové žiarenie. "Problém spočíva v tom, že veľmi žiarivá centrálna hviezda v Červenom obdĺžniku nie je dostatočne horúca na to, aby mohla produkovať požadované UV žiarenie," uviedol Witt, takže sa spolu so svojimi kolegami rozhodli ju nájsť.
Ukázalo sa, že ani hviezda v binárnom systéme nie je zdrojom UV žiarenia, ale skôr horúca vnútorná oblasť disku krúžiaca okolo sekundárneho média, ktorá dosahuje teploty blízke 20 000 stupňov. Witt povedal, že ich pozorovania boli „oveľa produktívnejšie, ako sme si v našich najdivokejších snoch dokázali predstaviť.“
Zdroj: University of Chicago
