Astronomové řeší záhadu. Z trpasličí galaxie zmizela hvězda

Astronomové pozorovali pomocí dalekohledu VLT zmizení velmi masivní nestabilní hvězdy v trpasličí galaxii. Vysvětlení této události zatím nemají, spekulují ale o několika možnostech. Definitivní odpověď může přijít až za několik let.

Vizualizace zářivé modré proměnné hvězdy
Zdroj: ESO

Jednou z možností je, že hvězda zeslábla, protože je zakrytá prachem. Mohla také zkolabovat do černé díry, aniž by předtím prošla stadiem supernovy. „Pokud by tohle byla pravda, pak by to byl první objev tak velké hvězdy, která ukončila svůj život tímto způsobem,“ uvedli astronomové, jejichž skupinu vedl Andrew Allan z Trinity College v Dublinu.

Mezi roky 2001 a 2011 sledovala řada astronomických týmů podivnou hmotnou hvězdu v Kinmanově trpasličí galaxii a pozorování naznačovala, že se jedná o objekt v pozdním stadiu vývoje.

Andrew Allan s kolegy z Irska, Chile a USA se snažili přijít na to, jak hmotné hvězdy zakončují svůj život, a tento objekt se zdál být ideálním cílem jejich pozorování. Když však v roce 2019 na vzdálenou trpasličí galaxii zaměřili dalekohled ESO/VLT (Very Large Telescope), nebyla po hvězdě ani památka. „Opravdu nás to překvapilo, když jsme zjistili, že ta hvězda zmizela,“ říká Allan, vedoucí výzkumu publikovaného ve vědeckém časopise Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Při vzdálenosti 75 milionů světelných let je Kinmanova trpasličí galaxie, která se na obloze nachází v souhvězdí Vodnáře, příliš daleko na to, aby bylo možné v ní rozlišit jednotlivé hvězdy. Známky přítomnosti některých výrazných typů však odhalit lze.

Mezi lety 2001 a 2011 světlo přicházející z galaxie trvale vykazovalo vlastnosti typické pro zářivou modrou proměnnou hvězdu asi 2,5milionkrát jasnější než Slunce. Hvězdy tohoto typu jsou nestabilní a procházejí občasnými dramatickými změnami jasnosti, které se projevují i ve spektru. I přes tyto nepravidelnosti po sobě zářivé modré proměnné zanechávají specifické stopy, které jsou vědci schopni nalézt a identifikovat.

V datech, která tým získal v roce 2019, však jakákoliv známka tohoto typu chybí. Je tedy záhadou, co se s hvězdou stalo. „U takto hmotné hvězdy by bylo mimořádně neobvyklé, kdyby zanikla, aniž by došlo k explozi supernovy,“ upozorňuje Andrew Allan.

Nebe bez hvězdy

V srpnu 2019 vědci namířili na hvězdu nejprve spektrograf ESPRESSO, který využívá všech čtyř osmimetrových dalekohledů VLT najednou. Nepodařilo se jim však najít signály, které v minulosti přítomnost hvězdy prozrazovaly. O několik měsíců později se stejný tým pokusil hvězdu nalézt znovu, tentokrát pomocí spektrografu X-shooter a jednoho z teleskopů systému VLT, ale opět neúspěšně.

„Možná jsme zaznamenali, jak jedna z nejhmotnějších hvězd blízkého vesmíru potichu odešla do temnoty,“ říká člen výzkumného týmu Jose Groh.

Členové týmu následně obrátili svou pozornost na starší data získaná pomocí přístrojů X-shooter a UVES pracujících s dalekohledy systému VLT na Observatoři Paranal v chilské poušti Atacama.

„Archiv vědeckých dat ESO nám umožnil najít a použít pozorování tohoto objektu pořízená mezi lety 2002 a 2009,“ vysvětluje Andrea Mehner, astronomka ESO v Chile, která na studii spolupracovala. „Srovnání spekter s vysokým rozlišením získaných spektrografem UVES v roce 2002 s naším pozorováním z roku 2019 pomocí nejnovějšího spektrografu ESPRESSO bylo mimořádně přínosné, a to jak z astronomického, tak přístrojového hlediska.“

Starší data naznačila, že hvězda v Kinmanově trpasličí galaxii mohla projít silným zjasněním, které pravděpodobně skončilo někdy po roce 2011. Zářivé modré proměnné hvězdy, jako je tato, jsou známé tím, že během svého života procházejí mohutnými zjasněními, která vedou k prudkému zvýšení ztráty hmoty a dramatickému zvýšení zářivosti.

Na základě svých pozorování a modelů astronomové navrhli dvě možná vysvětlení pro náhlé zmizení této hvězdy bez výbuchu supernovy, ale se vztahem k předpokládanému zvýšení jasnosti. Zjasnění mohlo způsobit přeformování hvězdy do jiného méně zářivého typu, který navíc může být (rovněž v důsledku předchozího zjasnění) částečně ukryt v oblacích prachu.

Druhou možností je, že hvězda zkolabovala do podoby černé díry, aniž by došlo k explozi supernovy. To by však byl mimořádně vzácný jev, protože podle současného chápání závěrečných fází vývoje takto hmotných hvězd vedou procesy na konci jejich života v naprosté většině případů k explozi supernovy.

K definitivnímu odhalení osudu této podivné hvězdy je třeba další výzkum. Plánovaný dalekohled ESO/ELT (Extremely Large Telescope), který by měl začít pracovat v roce 2025, bude schopen rozlišit jednotlivé hvězdy i v Kinmanově trpasličí galaxii a pomůže tak vyřešit mnohé kosmické záhady, včetně této.