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

Jsou všechny hvězdy stejné?

V roce 1781 nalezl hudebník a astronom amatér William Herschel zcela nečekaně Uran - novou planetu sluneční soustavy. Svůj objev chytře věnoval tehdejšímu anglickému králi Jiřímu III., který ho za to pasoval na královského astronoma a navíc se stal jeho mecenášem. Až na občasné ukazování oblohy členům královské rodiny či významným návštěvám neměl Herschel ve své funkci jiné povinnosti. Byl to však člověk pracovitý a tak nabytého klidu využil k důkladnému průzkumu hvězdné oblohy. Za cíl si nedal nic menšího než určit tvar a velikost Galaxie.

Svůj výzkum, prováděný se zrcadlovým dalekohledem o průměru čtyřicet pět centimetrů, postavil na dvou předpokladech: 1. že s dalekohledem dohlédne až na hranice hvězdné soustavy, 2. že hvězdy, které jsou v prostoru rozmístěny rovnoměrně, mají podobný zářivý výkon. Čím je hvězda slabší, tím musí být vzdálenější, čím více viděl daným směrem hvězd, tím dál se musela nacházet hranice Galaxie. V praxi postupoval tak, že počítal množství hvězd, jež viděl v zorném poli svého dalekohledu. Určil tak relativní vzdálenost hranic Galaxie v několika stovkách směrů na nebi a zkonstruoval její první model.

Hvězdný ostrov, poblíž jehož středu se nacházelo Slunce, podle Herschela vypadal jako plochý disk o průměru tisíc tzv. siriometrů a tloušťce sto siriometrů. (Protože neznal vzdálenost žádné hvězdy kromě Slunce, použil za jednotku 1 siriometr, tj. vzdálenost Slunce - Sirius.) Podle dnešních měřítek tedy 9000x900 světelných let.
Herschelovým předpokladům, na kterých založil svoji studii Galaxie, lze leccos vytknout.

Zaprvé: I když disponoval tehdy největším dalekohledem světa, všechny hvězdy v něm samozřejmě neviděl. Podle dnešních odhadů měl mezní hvězdnou velikost asi 15 magnitud.

Zadruhé: Galaxie nekončí náhle, hvězdy v ní nejsou rozloženy rovnoměrně a jejich světlo zeslabuje mezihvězdná látka. Konečně zatřetí: Hvězdy nemají stejný zářivý výkon. Ke cti slavného astronoma ale slouží, že na tyto vady přišel časem sám a prezentovaný model Galaxie zavrhl. Zastavme se nyní u zářivého výkonu a jasnosti hvězd.

Jistě víte, že po Slunci je nejzářivější hvězdou naší oblohy Sirius. Jenže pozor na formulaci. Přesnější bude tvrzení, že Sirius se jeví nejjasnější hvězdou při pohledu ze Země. Ve skutečnosti totiž existuje spousta jiných hvězd, které co do zářivosti Siria hladce strčí do kapsy. Jsou stálice, jež za jednotku času vyzáří i stotisíckrát více energie. Sirius se jeví jasný pouze proto, že se shodou okolností nachází blízko Země.

Nedaleko, v souhvězdí Orionu, například najdete jen o něco slabší Rigel. Zdálo by se, že leží pouze v trochu větší vzdálenosti. To by ale platilo pouze tehdy, kdyby byly všechny hvězdy stejné. Rigel je však jednou z nejzářivějších známých hvězd, která jako obrovská pochodeň svítí ze vzdálenosti dvě stě padesáti světelných let. Kdybychom obě hvězdy pozorovali ze stejné dálky, byl by Rigel desettisíckrát jasnější.

Vezměme si jiný příklad. Prázdninové obloze vévodí tři jasné hvězdy tvořící tzv. Letní trojúhelník: Vega ze souhvězdí Lyry, Altair z Orla a Deneb z Labutě. Vega a Altair jsou si velmi podobné. Mají shodnou povrchovou teplotu, obě leží ve vzdálenosti asi dvacet pět světelných let. V porovnání s Denebem ovšem obě hvězdy vypadají jen jako zkomírající plamínky. Nejjasnější hvězda Labutě je totiž více než stopadesátkrát dál než Vega či Altair, a přesto má téměř shodnou jasnost. Znamená to, že musí být mnohonásobně zářivější. Skutečně, kdyby Deneb ležel stejně daleko jako Vega, měli bychom v Labuti hvězdu -9. velikosti. Stejnou jasnost má Měsíc kolem první čtvrti!

Čím je vlastně určen zářivý výkon hvězdy? Povrchovou teplotou a rozměry. Množství vyzařované energie je úměrné velikosti povrchu hvězdy a čtvrté mocnině povrchové teploty. Vzroste-li teplota dvakrát, zvětší se zářivý výkon šestnáctkrát, resp. dvakrát větší hvězda má čtyřikrát větší zářivost. Nejzářivější hvězdy proto musí být hodně teplé nebo hodně velké, či ještě lépe hodně teplé a velké současně. Naopak - nejméně zářivé hvězdy jsou relativně chladné a malé.

Přímo ze zářivého výkonu lze určit absolutní hvězdnou velikost. Ta odpovídá jasnosti, kterou by stálice měla, pokud bychom ji pozorovali ze vzdálenosti přesně deset parseků (32,6 světelného roku). Z rozdílu mezi absolutní hvězdnou velikostí a pozorovanou hvězdnou velikostí zjistíme vzdálenost hvězdy.

Postupovat však můžeme i opačně. Nějakým způsobem odhadneme vzdálenost hvězdy a z pozorované jasnosti určíme absolutní hvězdnou velikost a pak i zářivý výkon. Bohužel většina hvězd leží příliš daleko na to, aby bylo možné jejich vzdálenosti změřit přesně. Nejistota ve vzdálenostech se pak odráží v nejistotě dalších údajů, proto veškerá zde uváděná čísla berte s jistou rezervou.

Podrobné studium ukazuje, že ani Rigel není extrémní hvězdou. Pěkným otesánkem je například mi Cephei, přezdívaná podle své nápadně červené barvy Granátová hvězda. Na povrchu sice není příliš zahřátá, je však přímo gigantická. Kdybychom ji vyměnili za Slunce, sahala by až k dráze Saturnu. Má proto zářivý výkon několik stovek tisíc Sluncí. Její absolutní hvězdná velikost ve viditelném oboru spektra je -8 magnitud. Slunce je o třináct magnitud slabší!

Ani to však není rekordman. Označení nejzářivější dosud známé hvězdy zní nenápadně: Cygnus OB2 číslo dvanáct. Najdete ji kousek od gama Cygni, hvězdy ve středu Labutě. Nic jasného však nečekejte. Vypadá jako hvězdička dvanácté velikosti! Tak se nám ovšem jeví pouze při pohledu ze Země. Asi 99,99 procenta jejího světla, které k nám vysílá, však pohltí mezihvězdná látka. Kdyby zmizela, viděli bychom na rekordmanově místě druhý Deneb! A to i přesto, že je skoro šest tisíc světelných let daleko. Cygnus OB2 číslo 12 je totiž velmi teplou hvězdou spektrální třídy B, jejíž absolutní hvězdná velikost ve viditelném oboru spektra dosahuje -10 magnitud.

Ilustrační foto...
Jednu z nejchladnější a nejméně svítivých hvězd najdete v souhvězdí Velryby. Má označení Gl 105C a tvoří nenápadného průvodce jasného červeného trpaslíka (na snímku dole vlevo). Odhaduje se, že má hmotnost pouze osm až devět procent Slunce. Jeho povrchová teplota se pohybuje kolem 2600 kelvinů. Má natolik malý zářivý výkon, že kdyby se nacházel ve středu sluneční soustavy, byl by při pohledu ze Země jen čtyřikrát jasnější než Měsíc v úplňku. (Foto: D. Golimowski a NASA)

Jak už jsme si řekli, musíme dát pozor na formulace. Cygnus OB2 číslo 12 je sice ve viditelném oboru spektra nejzářivější hvězdou, na první příčce žebříčku však nestojí. Kdybychom posuzovali energii vyzářenou hvězdou na všech vlnových délkách, stala by se vítězem jiná nenápadná hvězda sedmé velikosti: HD 93129A, která leží na jižní obloze poblíž éta Carinae.

HD 93129A je hmotná hvězda s vysokou povrchovou teplotou. Většinu svého světla proto vyzáří v krátkovlnné oblasti spektra. Ve viditelném oboru spektra má absolutní hvězdnou velikost "jen" -7 magnitud, její bolometrická hvězdná velikost (hvězdná velikost měřená na všech vlnových délkách) však činí -12 magnitud. Je tedy asi pětmilionkrát zářivější než Slunce. Za to, že ji nevidíme bez dalekohledu, může jen její vzdálenost přesahující jedenáct tisíc světelných let.

Druhá strana intervalu, ve kterém se pohybují zářivé výkony hvězd, je obsazena chladnými a malými červenými trpaslíky. Mnozí z nich jsou dokonce milionkrát méně zářiví než Slunce. Například jeden z nejslabších, označený RG 00050-2700, má absolutní hvězdnou velikost +19 mag. Aby byl průměrný trpaslík viditelný bez dalekohledu, nesměl by ležet více než jeden a půl světelného roku daleko. Protože o žádné další hvězdě v blízkosti naší sluneční soustavy nevíme, nemůžeme si hvězdu tohoto druhu na obloze ukázat. Jakkoli červení trpaslíci patří mezi nejbližší známé objekty, vždy je nutné použít na jejich prohlídku alespoň triedr. Vždyť i ten nejbližší červený trpaslík, po Slunci vůbec nejbližší známá hvězda Proxima Centauri, má jen jedenáct magnitud. Je tedy stokrát slabší než hvězdy viditelné bez dalekohledu.
Možná vás teď napadne, jak si vůbec Herschel mohl dovolit předpokládat, že všechny hvězdy mají stejný výkon? Prostě proto, že se tehdy o hvězdách téměř nic nevědělo. V takové chvíli je nejrozumnější mít za to, že všechny objekty stejného druhu jsou zhruba stejné. Téměř vždy to vychází, jen u hvězd to neplatí ani trochu.

Jiří Dušek

| Zdroj: Z připravovaného šestého dílu Záludných otázek z astronomie. 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
Patří planetáriím astronomická budoucnost? -
Ilustrační foto...
Mezinárodní astronomická unie v Praze
Ilustrační foto...
Stroj času-Atomové hodiny
Ilustrační foto...
Způsobila vyhynutí trilobitů kosmická katastr
Ilustrační foto...
Ohromná sluneční skvrna!
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