Jaroslav Heiniš - revize plynu, Ostrava a okolí, stavební práce, rekonstrukce, hodinový manžel (www.heinis.cz). Ženklava, Kopřivnice, Příbor, Nový jičín, Bělotín, Bílovec...=Jaroslav Heiniš - revize plynu, Ostrava a okolí, stavební práce, rekonstrukce, hodinový manžel (www.heinis.cz). Ženklava, Kopřivnice, Příbor, Nový jičín, Bělotín, Bílovec...
DOMŮ   ARCHIV   IBT   IAN 1-50   IAN 50-226   IAN 227-500   RÁDIO   PŘEKVAPENÍ  
STALO SE

Jak se přišlo na přenos hmoty ve dvojhvězdách?

Profesor Mirek J. Plavec odpověděl na naši otázku.

Tohle povídání zasluhuje úvodní citát, a ten zní: "Veškerý pokrok se děje proti vůli nadřízených". Že to platí v politice, vědí pamětníci starších časů velmi dobře. Nejlepším příkladem byl ten otlemenec Leonid Brežněv, který bránil jakémukoli pokroku politickému a ekonomickému tak dokonale, že se nakonec zhroutil celý "socialistický tábor" ("se Sovětským svazem

v čele", jak jsme tehdy povinně říkali).

Ve vědě je ale příkladů habaděj, nejlépe jsou shrnuty ve formulaci: "Jestliže některý vědec významně přispěje k pokroku v určitém oboru, a pak v tom oboru pracuje příliš dlouho, stane se nakonec brzdou pokroku, úměrnou svému původnímu pozitivnímu příspěvku."

Ve 20. letech Arthur S. Eddington fakticky založil nauku o nitru hvězd. Dokázal, že hvězdy jsou plynné koule, a velikou hustotu v jejich nitru vysvětlil tím, že jsou tam atomy vysoce ionizovány a je tedy je možno stlačit do daleko menšího prostoru. Jako jeden z prvních pochopil a srozumitelně vysvětlil obě Einsteinovy teorie relativity. Když ale Chandrasekhar vzal všechno tohle do důsledků a odvodil, že bílí trpaslíci nemohou mít větší hmotnost než 1,44 sluneční hmoty, postavil se Eddington na zadní nohy a nechtěl nic slyšet ani o Chandrasdekharově mezi, ani o černých dírách.

Ve 30. létech byl podobným velikánem v oboru hvězdných atmosfér Henry Norris Russell. Když ale jeho nadaná studentka, Cecilia Payneová, ve své disertaci dokázala, že daleko největší složkou hvězdné látky musí být vodík, vytloukl jí to Russell z hlavy tak důkladně, že už se neodvážila nic dělat v astrofyzice hvězd a dala se na proměnné hvězdy.

Russell se podobně "vyznamenal" v přístupu k výpočtu elementů zákrytových proměnných hvězd. Roku 1912 a v následujících létech vyvinuli se Shapleyem první skutečně použitelnou metodu, která v podstatě používala tři strategicky zvolené body na světelné křivce. Řešení se dalo dělat na logaritmickém pravítku, což zcela odpovídalo přesnosti tehdejších světelných křivek, založených převážně na vizuálních odhadech. Když se rozmohly vizuální fotometry, zdokonalil tuto metodu Merrill pomocí nomogramů a rozsáhlých tabulek. Russell nedovedl vůbec pochopit, proč by měl Zdeněk Kopal ve 40. letech zavádět jinou metodu, která používala všech bodů světelné křivky a metody nejmenších čtverců. Kopal vždy hrdě vyprávěl o tom, jak Russell bránil pokroku a dal se nakonec obměkčit jen tím, že byl požádán o napsání předmluvy ke Kopalově knize.

Země udělala nemnoho oběhů kolem Slunce, přišla další generace, s fotoelektrickou fotometrií a počítači, zlepšila se teorie hvězdných atmosfér, a řada mladých lidí začala používat počítače k tomu, aby nejprve vypočetli syntetickou světelnou křivku se zvolenými elementy, zjistili odchylky, a vtipně počítali korekce těch elementů. A ejhle, kdo se úporně bránil přijmout tyhle metody, byl Zdeněk Kopal. Podle něho to všechno bylo "organized cheating." Patrně ho nikdo nepožádal, aby napsal předmluvu...

Kopal také tvrdě odporoval všem modelům, ve kterých plyn přetékal z jedné hvězdy na druhou. Ironie zde byla ještě mnohem větší, protože to byl on, kdo k těmto teoriím o přenosu hmoty podstatně přispěl, a pak o nich nechtěl ani slyšet...

Tak teď bych měl zanechat lidí a zabývat se hvězdami, lépe řečeno našimi představami o nich. Ten nápad, že vývoj složek v mnoha dvojhvězdách by mohl být značně ovlivněn a změněn přetékáním hmoty, se objevil v 60. letech, a dříve se objevit dosti dobře nemohl. Vyžadoval, abychom měli jasno o několika základních faktech.

Předně: Vývoj hvězdy v podstatě znamená zvětšování jejích rozměrů. Jsou malé přestávky, když se vyčerpá určité jaderné palivo a hvězda se mírně smrští, aby pak při zvýšené teplotě jádra zapálila další cyklus. A ovšem v první fázi vývoje hvězdy probíhá hlavně smršťování. Ale po většinu aktivního života hvězdy se hvězda rozpíná, někdy relativně velmi rychle a mohutně.

Druhý hlavní poznatek: Čím je hvězda hmotnější, tím rychleji se vyvíjí, a je skoro stále větší než hvězda méně hmotná. To znamená, že v dané dvojhvězdě to bude hmotnější vždy ta složka, která dříve a rychleji nabude většího objemu.

No a teď přijde poznatek, který sice Kopal neobjevil, ale uvedl ve všeobecnou známost: Jsou-li složky dvojhvězdy poměrně blízko u sebe, nemůže se ta hmotnější rozepnout do libovolného objemu. Brání jí v tom přitažlivost druhé složky a odstředivá síla, způsobená dráhovým oběhem a případně rotací. Příslušný model nazval Kopal "Rocheův model", podle francouzského matematika z 19. století, který ale uvažoval o kometách a ne o dvojhvězdách. Rozpínající se hvězda nakonec nabude tvaru jakési bubliny, protažené a zašpičatělé směrem k druhé složce. V kritickém "Lagrangeově" bodě "L1" na špičce bubliny se všechny síly ruší, plyn, který tam je, dobře neví, kam patří. Jenže nukleární procesy uvnitř té rozpínající se složky málo dbají na prekérní situaci toho plynu, podněcují obal hvězdy k dalšímu rozpínání, a pod vlivem tohoto vnitřního tlaku musí plyn z okolí Lagrangeova bodu začít vytékat z hvězdy. Dosti primitivní výpočty jeho dráhy ukázaly, že se vytvoří proud, který buď dopadne na druhou složku přímo, je-li hvězda dostatečně velká, anebo vytvoří akreční disk kolem ní, jestliže je hvězda malá v porovnání s rozměry systému.

I tohle si Kopal vypočítal, ale pak z nějakého důvodu to všechno zavrhl a už nechtěl o přenosu hmoty ani slyšet. Do konce života hrál roli "ďáblova advokáta", jak jej zná katolická církev, když rozhoduje o tom, kdo má být prohlášen za svatého. Jenže význam teorie přenosu hmoty pro pochopení Algolů, nov, trpasličích nov, všech kataklyzmických proměnných, patrně i některých supernov atd. je tak ohromný, že Kopalovo pošťuchování mělo pramalý vliv.

Byl tu ale jeden kritický problém. Dobrá, připusťme, že jisté malé množství plynu odteče od hmotnější hvězdy k její partnerce. Menší hvězdy zpravidla mají menší rozměry. Dalo by se tedy očekávat, že postižená hvězda se mírně scvrkne, nevyplňuje tedy už svůj kritický objem, odtok plynu přestane a celkem vzato se tedy nic nestalo. Jenže malý přesun hmoty mezi složkami změní i odpovídající Rocheův model, specificky: dovolený objem postižené hvězdy se scvrkne více, než hvězda sama. Následkem toho hvězda opět přetéká a přenos hmoty pokračuje tak dlouho, až se původně hmotnější složka stane méně hmotnou.

Tak tohle všechno jsme jasně rozpoznali asi tak v roce 1966, a pod pojmem "my" myslím naši skupinu na Ondřejově, dále to byl Bohdan Paczynski ve Varšavě, a Rudolf Kippenhahn a Alfred Weigert v Německu. Přednesli jsme to na konferenci v Uccle (to je předměstí Bruselu) v létě 1966. Na konferenci byli většinou pracovníci v oboru vizuálních dvojhvězd a naše povídání přišlo jako mírný šok, na který různí lidé reagovali různě. Peter van de Kamp mi přišel poděkovat za to, že jsem pro něho otevřel úplně nový svět. Naproti tomu tehdejší ředitel U. S. Naval Observatory K. Aa. Strand se vrhl na mladičkého Paczynského a prohlásil: "Naši mladí dorostenci by raději měli pořádně pozorovat a nechat planého fantazírování." Mírně vyděšený dorostenec Paczynski se nesměle bránil, že on předtím na Lickově hvězdárně pozoroval u dalekohledu po mnoho desítek hodin. Ačkoliv jsem nebyl ani o moc starší ani o moc zběhlejší v mezinárodních diskusích, tvrdě jsem se Paczynského zastal a řekl, že to, co jsme přednesli, otevírá zcela nové obzory na poli hvězdné astrofyziky. Myslím si, že Strand si později mnohokráte řekl, že mlčení by bývalo bylo zlato, když Paczynského hvězda na mezinárodním nebi neustále stoupala.

Významné vědecké novinky zpravidla přicházívají z Ameriky do Evropy, ani ne tak proto, že v Americe by byly lepší mozky, ale bývají tam větší dalekohledy a rychlejší počítače. Ale u těsných dvojhvězd tomu bylo naopak, všechny první - a mnohé další - výpočty přenosu hmoty se udělaly v Evropě a byl jsem roku 1970 první, kdo s nimi širokou americkou astronomickou veřejnost seznámil (obsáhlým článkem v časopise PASP). Od té doby se ovšem na obou stranách oceánu udělalo mnoho další práce.

Profesor Mirek J. Plavec působí na astronomickém oddělení University of California (UCLA).

K tomuto rozhovoru doporučuje přečíst článek dr. Zdeňka Mikuláška v části čtivo.

redakce

 IAN.cz
Probíhá experiment. Stránky se pomalu dostávají ze záhrobí zpět na světlo digitálního světa... Omluvte nedostatky, již brzy snad na této adrese najdete víceméně kompletní archiv IAN...
archiv zdroj
RULETA
Jak najít na obloze stanici Mir?
Ilustrační foto...
Objev asteroidu nejblíže Slunci
Ilustrační foto...
Mapy Měsíce
Ilustrační foto...
Rozhovor se SKYMASTERem
Ilustrační foto...
Rádio IAN: Je rychlost světla konstantní?
Ilustrační foto...
STALO SE
4.12.2012 -
Probíhá experiment. Stránky se pomalu dostávají ze záhrobí zpět na světlo digitálního světa... Omluvte nedostatky, již brzy snad na této adrese najdete víceméně kompletní archiv IAN...

WEBKAMERA
 Upice webcam / widecam
UPICE WEBCAM

Add to Google

 

Pridej na Seznam
 

  © 1997 - 2017 IAN :: RSS - novinky z astronomie a kosmonautiky SiteMap :: www :: ISSN 1212-6691