Stars at a glance: with high-resolution spectroscopy and long-baseline interferometry

Abstract

Massive stars are cosmic engines-by exploding as supernovæ, they power galaxies, shape the interstellar medium, and enrich it with heavy elements. Yet, their inner workings remain among the most challenging frontiers in stellar astrophysics. The life of massive stars is critically influenced by multiplicity. Most of them have one or more companions, although a few of them remain single. This raises the question: Could these single stars be the end state of multiple systems? Interferometry is one of the best methods for detecting and characterising multiplicity. The Orion complex is our nearest star-forming region, and thus the most suitable for detailed studies. It hosts a number of massive stars, particularly in the Orion Belt. In this work, we aim to interpret interferometric data in synergy with astrometry, photometry, high-resolution spectroscopy, and spectral-energy distribution of stars in the Orion Belt. On the basis of our successful ESO proposal (ID: 112.25JX, PI A. Oplištilová) for interferometric observations of δ, ε, ζ, σ Ori with the world-class interferometer, the VLTI (the GRAVITY and PIONIER instruments), one can construct well-constrained, complex models of stars in the Orion Belt. After introducing the basics of long-baseline interferometry and presenting an overview of the Orion...

Hmotné hvězdy mají zásadní roli v energetickém cyklu vesmíru - explodují jako super- novy, dodávají energii galaxiím, formují mezihvězdné prostředí a obohacují jej o těžké prvky. Jejich přesný vývoj však stále patří mezi obtížněji pochopitelné oblasti stelární astronomie. Život hmotných hvězd je zásadně ovlivněn násobností. Většina z nich má jed- noho či více průvodců, i když některé hvězdy zůstávají osamocené. To vyvolává otázku: Mohou být osamocené hvězdy konečným vývojovým stádiem vícenásobných systémů? Interferometrie je jednou z nejlepších metod pro detekci a charakterizaci vícenásobnosti. Naší nejbližší oblastí pro tvorbu hvězd je Orionův komplex a díky své blízkosti představuje nejvhodnější místo pro detailní studie. Nachází se zde řada hmotných hvězd, a to zejména v Orionově pásu. V této práci si klademe za cíl interpretovat interferometrická data hvězd v Orionově pásu v souladu s astrometrií, fotometrií, spektroskopií s vysokým rozlišením a spektrálním rozložením energie. Na základě interferometrických dat pro δ, ε, ζ, σ Ori z našeho úspěšného návrhu na pozorování špičkovým ESO interferometrem VLTI (instru- menty GRAVITY a PIONIER) lze sestavovat dobře omezené a komplexní modely těchto hvězd. Po vysvětlení základů interferometrie s dlouhými základnami a přehledu Orionova komplexu...