Nejsilnější erupce na hvězdě

Výbuch, který podrobně sledovala družice Swift nebyl zdaleka prvním projevem bouřlivých procesů na hvězdě. Proměnnost EV Lac byla objevena už v roce 1952. Patří mezi červené trpaslíky, tedy objekty, kterých je ve vesmíru mezi hvězdami většina. Vydává pouhé jedno procento slunečního světla a co se týká hmotnosti, je vůči Slunci třetinová. Už počátkem dvacátého století astronomové věděli, že EV Lac je jednou z nejbližších hvězd. Přesná měření koncem minulého století ukázala, že se svojí vzdáleností 16,46 světelného roku je přesně 50. nejbližší hvězdou. Uvážíme-li, že hvězd v naší Galaxii je odhadem 200 miliard, můžeme EV Lac brát bez nadsázky jako naši sousedku.

Každé dvě hodiny výbuch
Přestože je poměrně blízko, na obloze ji okem neuvidíme. Červení trpaslíci jsou totiž velmi slabě zářící hvězdy. Jasnost EV Lac je asi 10 magnitud a pro její sledování je potřeba alespoň malý dalekohled. Astronomové zjistili, že hvězda je velmi aktivní. Poklidná období, kdy se s ní nic neděje, jsou střídána náhlými a nepředvídatelnými zjasněními. Jedno z prvních důkladných měření hvězdy provedla krymská observatoř v roce 1969. Ukázalo se, že během 48 hodin sledování došlo k 15 zjasněním. Ta byla charakteristická rychlým zvýšením jasu během sekund či desítek sekund a pomalejším návratem na původní hodnotu. Výbuchy trvaly většinou kolem 10 minut. Podobně se chovajících hvězd je dnes známo přes 1500 a říká se jim eruptivní proměnné hvězdy typu UV Ceti podle své nejznámější představitelky.

Záznam jedné z erupcí EV Lac v roce 2004. Erupce jsou nejvýraznější na krátkých vlnových délkách (U), na opak na dlouhých téměř neznatelné (V).|foto: B. E. Zhilyaev a kol.

Astronomové dnes znají podstatu těchto zprvu záhadných výbuchů. Znají totiž hvězdu, která vybuchuje ze stejných důvodů, ale podstatně méně intenzivně. Tou hvězdou je Slunce. Naše hvězda by se vzdálenému pozorovateli jevila jako klidná, prakticky neměnná hvězda. My, obyvatelé Země, ale dobře víme, že nám sluneční erupce dokáží pořádně zatopit. Kromě krásné a vyhledávané polární záře pak způsobují už mnohem méně vyhledávané výpadky elektrické energie a rušení radiových signálů. Proč je ale erupce na červených trpaslících mnohem jasnější než sluneční?

Vražedný výbuch malého slunce
Když dojde k velké erupci na Slunci, případný pozorovatel bydlící u hvězdy EV Lac si ničeho nevšimne. Když dojde k velkému výbuchu na EV Lac, nepřehlédne to žádná pozemská observatoř, která se v tu chvíli na hvězdu bude dívat. Znamená to snad, že erupce na červených trpaslících jsou mnohonásobně silnější než na Slunci? V drtivé většině ano, občas ne, ale to není důvodem, proč se hvězda o tolik zjasní. Vysvětlení spočívá v něčem jiném.

Podobně by mohla vypadat hvězda EV Lac zblízka|foto: NASA

Slunce je větší, teplejší, vydává tedy do vesmíru více energie a když k ní přičteme ještě energii z erupce, příliš se její zářivý výkon nezvýší. Naproti tomu červený trpaslík je poměrně malý a chladný a erupce na něm je o tolik teplejší než on sám, že se okamžitě stane nejsvítivějším a nejnápadnějším objektem na povrchu trpaslíka. Můžeme si to přirovnat ke svíčce. Když ji zapálíte za bílého dne, kde kdo ji v místnosti přehlédne, ale v noci ji uvidí úplně každý a neznamená to, že by v noci svítila více. Svítí úplně stejně jako ve dne. Takže Slunce své erupce přezáří, zatímco trpaslíka přes záři vlastní erupce prakticky neuvidíme.

Některé erupce červených trpaslíků jsou neuvěřitelně intenzivní, stejně jako výbuch, který astronomové zaznamenali koncem dubna. Pro EV Lac to byla bezkonkurenčně nejsilnější erupce v historii zkoumání hvězdy. Kdyby se v tu dobu někdo díval na oblohu, pouhým okem by viděl, jak se hvězda možná až na dvě hodiny zjasnila. Stejně intenzivní erupce na Slunci by zničila atmosféru Země a záření by sterilizovalo veškerý život na naší planetě.

Rekordní erupce
Erupce byla zaznamenána ruským přístrojem Konus na americkém satelitu Wind v ranních hodinách 25. dubna. Americký rentgenový dalekohled Swift si výbuchu všiml o dvě minuty později a okamžitě se směrem k EV Lac natočil. Dalekohled družice na ultrafialové a optické pozorování se pokusil změřit jasnost hvězdy, ale ta byla tak vysoká, že se přístroj raději sám vypnul, aby nedošlo k jeho poškození. Satelit pozoroval EV Lac v rentgenovém oboru a trvalo celých 8 hodin, než se toto záření dostalo na úroveň před výbuchem.

Výbuchy eruptivních proměnných hvězd jsou podobné slunečním erupcím|foto: NASA

Proč právě tato erupce byla tak silná, to nikdo neví. Vědci ale příčiny erupcí znají, protože je prozkoumali u Slunce. Každá hvězda je plná elektricky nabitých částic, které se hvězdou pohybují. Plazmatem naplněná hvězda pak při otáčení generuje silná lokální magnetická pole. Čím je rotace hvězdy rychlejší, tím silnější magnetické pole vzniká a tím silnější jsou erupce v místech, kde dochází k rozpojování magnetických siločar. Slunce se otočí přibližně jednou za měsíc, ale hvězdě EV Lac na to stačí pouhé 4 dny. Vzniklé erupce pak mají stokrát větší intenzitu než sluneční.

Dlouhého výbuchu satelit Swift náležitě využil a sledoval hvězdu sekundu po sekundě. Vědci tak získali data, která důkladně ukazují, jak se erupce vyvíjela od začátku až do konce. EV Lac je asi 15krát mladší než Slunce a její zkoumání nám dává nahlédnout do minulosti naší domovské sluneční soustavy. Mladé Slunce muselo rotovat mnohem rychleji než dnes a v první miliardě svého života vyprodukovalo miliony obřích výbuchů, které dozajista nesmírně ovlivnily planety včetně Země.