Jak se určuje hmotnost hvězd pomocí gravitace, svítivosti a hvězdných pulzací?

Odhad hmotností hvězd patří mezi klíčové úkoly astrofyziky. Napřímo samozřejmě stálice vážit nedokážeme, ale existuje několik propracovaných metod, které umožňují odhadnout jejich hmotnost na základě pozorovatelných vlastností. Nejpřesnější vážení na dálku máme k dispozici u hvězd ve dvojčlenném systému, jež se vzájemně zakrývají. V takovém případě využijeme zákony nebeské mechaniky a můžeme hmotnost obou složek vypočítat s vysokou přesností.

Kolik váží hvězda?

U osamocených hvězd jsou možnosti poněkud omezenější. Hmotnost stálice na hlavní posloupnosti lze predikovat například z její svítivosti, jestliže známe vzdálenost takového tělesa. Pro hvězdy na hlavní posloupnosti přibližně platí, že je jejich svítivost úměrná hmotnosti umocněné číslem 3,5. Máme-li k dispozici přesná spektroskopická měření, můžeme i v případě stálic mimo hlavní posloupnost uplatnit numerické modely a dozvědět se tak o nich všechny důležité údaje – pokud je tedy daný model správný.

Některé hvězdy pulzují a vibrují, přičemž ze spektra měřených oscilací lze určit jejich vnitřní strukturu, a tudíž i hmotnost. Slouží k tomu pozorování z fotometrických družic jako Kepler či TESS. A konečně můžeme výjimečně využít efekt gravitačního čočkování, pokud hvězda přechází před vzdáleným zdrojem světla.