Obnažené jadro hviezdy γ Col

Obnažené jadro hviezdy γ Col

Obnažené jadro hviezdy bez vonkajšej obálky, ktorá bola 12-krát hmotnejšia ako Slnko, bolo objavené náhodou počas fázy hviezdneho vývoja, ktorá trvá vzhľadom na dĺžku životnosti hviezdy okamih. Obnažené jadro masívnej hviezdy nebolo doposiaľ nikdy pozorované. Hoci jadrá hviezd sú miestom, kde vzniká prevažná väčšina hviezdnej energie jadrovou fúziou vodíka na hélium, zvyčajne sú zakryté jasným vonkajším materiálom, ktorý ich obklopuje. Hviezdne jadrá sa odhaľujú len v zriedkavých a mimoriadne krátkych prípadoch.   Pozorovanie takéhoto izolovaného jadra by mohlo astrofyzikom pomôcť lepšie pochopiť jadrové procesy, ktoré prebiehajú v srdci hviezd, a vývoj hviezdnych objektov.

Predmetné odhalené hviezdne jadro je jasná, známa hviezda s názvom Gamma Columbae (γ Col) v súhvezdí Holubice, ktorá má hmotnosť 4 až 5-krát väčšiu ako Slnko. Kedysi mohlo byť súčasťou masívnej hviezdy s až 12-násobnou hmotnosťou Slnka. γ Col je pozorovateľná aj zo Slovenska práve v zimných mesiacoch kedy sa v noci nachádza nízko nad južným obzorom pod súhvezdím Zajac.

 

 

Povahu γ Col odhalili astronómovia v nemeckom Bambergu, keď pozorovali skupinu hviezd a zistili, že jedna z nich je nezvyčajná. Pri ďalšom skúmaní svetelného spektra vyžarovaného touto nezvyčajnou hviezdou astronómovia objavili zvýšené zastúpenie hélia a dusíka. Keďže tieto produkty jadrových reakcií sú zvyčajne zakryté vonkajšou hviezdnou plazmou, naznačuje to, že γ Col chýba vonkajšia obálka.

 

To je z hľadiska vedeckého výsledku asi najzaujímavejší faktor zo všetkých, pretože všetky jadrá sú v iných hviezdach zahalené a toto odhalené jadro by sa malo prejaviť veľmi špecifickým signálom v jeho pulzáciách, ktorý treba ďalej študovať. To vedie k otázke, aké procesy mohli zbaviť γ Col vonkajších vrstiev, čím sa výrazne zmenšil jej polomer a zostalo z nej len žiariace jadro. Existuje predpoklad, že predtým masívna hviezda mohla nedávno dokončiť fúziu vodíka na hélium vo svojom jadre, pričom aj predchádzajúci výskum naznačoval, že je to tak, napriek tomu, že nenaznačoval odhalenú povahu jadra γ Col. Ukončenie fúzie vodíka spôsobuje, že vonkajšie vrstvy hviezdy sa „nafúknu“. Ak je spoločník dvojhviezdy vtiahnutý do tohto rozpínajúceho sa obalu hviezdneho materiálu, môže to spôsobiť jeho vyvrhnutie.

Existujú aj iné mechanizmy, ktoré by mohli zanechať obnažené jadro. Odstránenie vonkajšieho materiálu druhou hviezdou, ktorá ho pohltí alebo odfúknutie vonkajšieho materiálu hviezdnym vetrom tak, že sa odhalí jadro, čo sa zvyčajne pozoruje v neskorých štádiách neuveriteľne masívnych hviezd s hmotnosťou 20 až 25-krát väčšou ako je hmotnosť Slnka.

Na posúdenie skutočného mechanizmu obnaženého jadra bude potrebné ďalšie štúdium γ Col, keďže hviezda presne nezodpovedá parametrom, ktoré by zodpovedali týmto navrhovaným mechanizmom. Toto je prvé obnažené jadro hviezdy z takouto hmotnosťou.

Existencia obnaženého jadra je etapou života γ Col, ktorá bude trvať len približne 10 tisíc rokov. Hoci je to z ľudského hľadiska dlhé obdobie, z kozmického hľadiska to okamih. Pokiaľ ide o budúcnosť tohto odhaleného jadra, γ Col v súčasnosti využíva hélium na jadrovú syntézu, pri ktorej vznikajú ťažšie prvky, ktoré sa nakoniec začnú tiež spájať. Keď γ Col nakoniec vyčerpá palivo pre jadrovú syntézu, energia, ktorá bráni jadru, aby sa zrútilo pod tlakom vlastnej gravitácie, sa tiež zastaví. To povedie ku gravitačnému kolapsu, ktorý spustí výbuch supernovy odhaleného jadra a premení γ Col na neutrónovú hviezdu – hviezdny pozostatok s hmotnosťou Slnka zhustenou do priemeru približne ako priemerné mesto na Zemi.

Štúdium pomocou hviezdnej seizmológie by mohlo viesť k lepšiemu pochopeniu γ Col Tento vedný odbor skúma oscilácie hviezd a prechod zvukových vĺn cez plazmu, ktorá ich tvorí, s cieľom študovať hviezdne vnútro.

Pridaj komentár

Vaša e-mailová adresa nebude zverejnená. Vyžadované polia sú označené *