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

Polárka v negližé

Nejjasnější hvězdu Malého medvěda zná snad každý. Vždyť leží poblíž severního pólu a otáčí se kolem ní celá nebeská báň. Pro astronomy je ale Polárka zajímavější z jiných důvodů: Patří mezi blízké zástupce tzv. cefeid a navíc je stálicí, u které se podařilo změřit skutečný průměr.

Ilustrační foto...Doby, kdy hvězdy představovaly prachobyčejné svítící body, nejvýš pozvolna měnící polohu či jasnost, jsou za námi. Alespoň v několika málo případech se totiž chytrým technickým hlavičkám podařilo překonat titěrné úhlové rozměry nesmírně vzdálených stálic a nahlédnout na jejich výsostný povrch. Například Hubblův kosmický dalekohled už řadu roků sleduje horké a světlé skvrny u Betelgeuze z Oriona. V drtivé většině případů šlo ale o výjimečné a ojedinělé případy. Razantní nástup optického interferometru observatoře amerického námořnictva však i v této hře zásadně změní pravidla.

Navy Prototype Optical Interferometr, zkráceně NPO, stojí nedaleko arizonského Flagstaffu a skládá se ze sítě půlmetrových zrcadel, které poskytují společnými silami stejné úhlové rozlišení jako jeden celistvý objektiv o průměru třicet osm metrů. Přestože není ještě ani zdaleka dokončený, již nyní poskytuje velmi zajímavé výsledky. V posledním období se mu například podařilo změřit úhlové rozměry a vzdálenosti (tedy i skutečný průměr) několika velmi jasných hvězd. Že jde o velmi užitečný údaj, dokumentuje případ Polárky. NPO zjistil, že má průměr 46krát větší než Slunce a že se tak řadí mezi velmi zvláštní typ cefeid.

Cefeidy, pojmenované podle jednoho z nejjasnějších a také nejdéle známých zástupců, delty Cephei, jsou pulsující hvězdy, u kterých dochází k pravidelným změnám průměru. Tomu odpovídají i změny povrchové teploty a tudíž i cyklické kolísání jasnosti.

Například delta Cephei, kterou si můžete prohlédnout na letní obloze, má podle současných představ střední průměr 44 Sluncí. S periodou 5,37 dne ho však mění v rozmezí dvou průměrů Sluncí a ve výsledku tak na pozemské obloze sledujeme její světelné změny v rozsahu 3,5 - 4,4 magnitudy.

Mechanismus vzniku pulsů nemá smysl na tomto místě rozebírat, snad příště. Nicméně jednu vlastnost cefeid prozradit musíme: Perioda změn těchto starých veleobrů vykazuje úzkou souvislost se zářivým výkonem. Jinými slovy, existuje přímá úměra mezi periodou a absolutní hvězdnou velikostí klasických cefeid.

Tato vlastnost umožňuje s nebývalou přesností měřit vzdálenosti jednotlivých cefeid a tedy i soustav, ve kterých se nacházejí. Proměnné hvězdy jsou navíc jedny z nejsvítivějších -- takže jsou nápadné i na pořádně velikou dálku. Není tedy divu, že slouží jako "standardní svíčky" při určování vzdáleností galaxií a ruku v ruce s tím i k odhadování takových klíčových parametrů jako Hubblova konstanta či stáří vesmíru.

Ilustrační foto...Celá věc má jeden háček: vztah mezi periodou cefeid a jejich zářivým výkonem známe velmi přesně, mnohem horší je to s určením tzv. nulového bodu, tj. fiktivní hvězdy s periodou jeden den. Prostě je nezbytné přesně změřit vzdálenost alespoň jedné cefeidy, vypočítat absolutní hvězdnou velikost a nastavit tak celou škálu. Pokud se něco takového podaří, získáme skutečně velmi kvalitní kosmický metr. (Přiznejme, že se v minulosti o něco takového pokoušela řada astronomů. Hodnota nulového bodu byla často opravována, což pokaždé vedlo k závažným změnám našich představ o vesmíru.)

V boji o větší přesnost se přitom hodně sází na Polárku, se 431 světelnými roky nejbližší cefeidu. Její vzdálenost se sice podařilo změřit známé družici Hipparcos, avšak naneštěstí právě tato hvězda je poněkud výjimečná. Zatímco většina cefeid osciluje v tzv. základním módu, kdy se v témže okamžiku celá hvězda buď rozpíná, nebo smršťuje, Polárka kmitá v první harmonické. Látka v jejím plynném obalu se tudíž v daném okamžiku může pohybovat v opačných směrech...

Rozdíl mezi cefeidami v základním módu a v první harmonické je stejný jako mezi grapefruitem a pomerančem. Na pohled mohou být shodné, ale pod slupkou se liší naprosto zásadním způsobem. Navíc na tyto výjimečné proměnné hvězdy nelze vztah mezi periodou a zářivým výkonem aplikovat bez dalších korekcí. Polárka je tak sice zámkem k přesnému nastavení kosmického metru, avšak s dobře utajenou číselnou kombinací.

Ilustrační foto...Fakticky vzato, ještě nedávno nebylo jasné, jakže to s ní doopravdy je. Myšlenka, že by mohla kmitat v první harmonické, se sice objevila již v roce 1997, nicméně skutečný důkaz dlouhou dobu chyběl. Naštěstí několik amerických observatoří pracuje na projektu proměření úhlového průměru asi stovky hvězd, včetně čtyř cefeid. V případě Polárky se přitom experimentálnímu interferometru podařilo zjistit, že má průměr 46 Sluncí s nejistotou tři Slunce. S ohledem na periodu jejích světelných změn asi čtyři dny přitom teorie říká, že pokud kmitá stejně jako většina ostatních cefeid v základním módu, musí mít velikost 38 Sluncí. Pokud by však pulsovala ve vyšším frekvenci, musí by být větší -- tedy ve shodě s čerstvým měřením.

Na zpřesnění klíčové závislosti "perioda - zářivý výkon" a všech dalších veličin si musíme ještě počkat. Přeci jenom to nějakou chvíli potrvá, než výsledky proběhnou všemi astronomickými kanály. Mnohem důležitější se ale zdá úspěšná demonstrace možností nového detektoru. Navy Prototype Optical Interferometer totiž po dokončení vyskládá deset půlmetrových zrcadel s rozlišením stejným jako by měl dalekohled o průměru 440 metrů. Taková observatoř pak zvládne nejen měřit míry řady hvězd, ale zřejmě i sledovat největší povrchové útvary. Na důsledky těchto pozorování raději ani nemyslet.

Jiří Dušek

| Zdroj: USNO News, Úvod do fyziky hvězd Z. Mikuláška 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
Planetka na vlastní oči
Ilustrační foto...
O svícení 31
Ilustrační foto...
Instantní pozorovatelna 8
Ilustrační foto...
Světelné linky 2
Ilustrační foto...
Dobrodružná fyzika: reportáž
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