Klávesové zkratky na tomto webu - základní­
Přeskočit hlavičku portálu


Tři neutronové hvězdy zdeformovaly časoprostor

aktualizováno 
Díky rentgenovým teleskopům XMM-Newton a Suzaku měli vědci poprvé možnost sledovat zakřivení prostoročasu okolo 3 neutronových hvězd. Uskutečněná pozorování současně vedla k vývoji nové metody zkoumání těchto zvláštních vesmírných objektů.

Spektrální čáry žhavých atomů železa kroužících na vnitřním okraji akrečního disku | foto: NASA

Neutronové hvězdy jsou zhroucená jádra hvězd, které v minulosti explodovaly jako supernovy. Obsahují nejhustší pozorovatelnou hmotu ve vesmíru, jen pro představu – běžný čajový šálek naplněný jejich látkou by vážil víc než celý Mount Everest. Mezní fyzikální podmínky panující v neutronových hvězdách z nich činí unikátní přírodní laboratoře, které vědcům umožňují studovat, jak se hmota chová za extrémních hustot a tlaků. (Někteří vědci sice spekulují, že v kosmu by mohly existovat dokonce ještě hustší tělesa, a to kvarkové hvězdy, obsahující tzv. podivnou hmotu, tvořenou směsí individuálních kvarků, ale prozatím se jedná spíš o nepotvrzené hypotézy – viz zpráva o supernově SN 2006gy na serveru časopisu New Scientist.)

„Ve středech neutronových hvězd by se mohly vyskytovat exotické částice nebo stavy hmoty, jako například kvarková hmota, ale je téměř nemožné je vytvořit v laboratorních podmínkách. Jediný způsob, jak je odhalit, je porozumět neutronovým hvězdám,“ říká Sudip Bhattacharyya z Goddardova střediska vesmírných letů. Právě on se spolupodílel na vývoji nové metody, jak změřit průměr neutronových hvězd, který je vedle hmotnosti klíčovým parametrem pro určení jejich skutečné hustoty.

Neutronové hvězdy a binární soustavy

S kolegou Todem Strohmayerem se zaměřili na binární systém označovaný jako Serpens X-1, 26 tisíc světelných let daleko od nás, ve kterém neutronová hvězda „okrádá“ svého hvězdného společníka o jeho materiál.

Binární systém

Neutronové hvězdy se totiž ve valné většině vyskytují v binárních soustavách, osamělých neutronových hvězd bylo dosud objeveno pouze osm. Na tu poslední a nám pravděpodobně vůbec nejbližší (1RXS J141256.0+792204, vzdálenou maximálně tisíc světelných let) narazili astronomové teprve nedávno, zprávy o jejím objevu byly publikovány v polovině letošního srpna. (O tom, že i vědci mají smysl pro humor, svědčí fakt, že původních sedm do té doby známých izolovaných neutronových hvězd pojmenovali Sedm statečných, tu nejnovější z nich pak Calvera. Tomu, kdo někdy viděl veleúspěšnou kovbojku z šedesátých let minulého století, jistě není třeba nic vysvětlovat.)

Deformace spektrálních čar

Ale zpět k systému Serpens X-1. Bhattacharyya a Strohmayer se soustředili na studium spektrálních čar žhavých atomů železa kroužících na vnitřním okraji akrečního disku okolo neutronové hvězdy. Jejich rychlost je závratná, dosahují až 40 % rychlosti světla. Spektrální linie železa v discích neutronových hvězd již dříve zaznamenaly i jiné rentgenové observatoře, ale kvůli nedostatečné citlivosti je nebylo možné podrobně prozkoumat. Pro sondu XMM-Newton to však nebyl problém. Vědci zjistili, že čáry železa jsou v důsledku Dopplerova jevu a relativistických efektů (tzv. beaming) asymetricky rozmazané a zdeformované. Zakřivení časoprostoru způsobené mohutnou gravitací posouvá spektrální linie železa k delším vlnovým délkám, tedy do červena.

„Tyto asymetrické linie jsme už pozorovali u mnoha černých děr, ale toto je první důkaz toho, že je mohou produkovat i neutronové hvězdy. Ukazuje se, že neutronové hvězdy se v tom, jak přitahují a hromadí materiál, od černých děr příliš neliší, a to nám dává nový nástroj ke zkoumání Einsteinovy teorie,“ komentuje objev Strohmayer.

Vědci pozorovali tři neutronové hvězdy

Výzkumná skupina, v jejímž čele stáli Edward Cackett a Jon Miller z Michigenské univerzity (Bhattacharyya a Strohmayer se účastnili i této práce), použila k průzkumu binárních soustav s neutronovými hvězdami japonský rentgenový satelit Suzaku (česky Červený pták). Prověřila hned tři binární systémy: Serpens X-1 a navíc GX 349+2 a 4U 1820-30. Jejich závěry potvrdily výsledky získané observatoří XMM-Newton, družice Suzaku naměřila téměř identické deformace spektrálních čar.

„Vidíme plyn uhánějící těsně při povrchu neutronové hvězdy,“ říká Cackett. „A protože vnitřní část disku zjevně nemůže obíhat kolem neutronové hvězdy blíž, než je její povrch, tak nám tato měření poskytují maximální velikost průměru neutronové hvězdy.“ Z naměřených dat vědci odhadují, že neutronové hvězdy mají nejvýš 30 kilometrů v průměru, což je zcela ve shodě s teoretickými modely.

Astronomové tedy nyní mají k dispozici novou, přesnější metodu měření velikosti neutronových hvězd. Ale i tak je před nimi ještě hodně práce, neutronové hvězdy svá tajemství nevydávají tak snadno. Za vše hovoří Strohmayerova slova na serveru časopisu New Scientist: „U neutronových hvězd, jejichž hmotnost umíme dobře změřit, nám chybí přesnější určení jejich velikosti. U těch, o kterých víme, jak velké by asi mohly být, zas nemáme dostatečně přesná měření jejich hmotnosti. Je to trochu frustrující. Neutronové hvězdy jsou pro nás stále ještě záhadou, kterou je třeba teprve vyřešit. Ale pracujeme na tom.“

Zdroj: www.nasa.gov, www.newscientist.com

Autor:




Hlavní zprávy

Další z rubriky

Falcon 9 Heavy se zažehnutým prvním stupněm v představě ilustrátora
Elon Musk varuje, že první let těžké rakety Falcon nemusí skončit dobře

Nová raketa pro těžké náklady od společnosti Space X by měla vzlétnout ke konci letošního roku, slíbil zakladatel společnosti Elon Musk na konferenci věnované...  celý článek

Snímek takzvané trpasličí planety Pluto pořízený z výšky 768 tisíc kilometrů od...
Unikátní přelet nad Plutem. Podobné video hned tak nevznikne

Americká Národní agentura pro letectví a vesmír (NASA) zveřejnila záběry povrchu trpasličí planety Pluto. Video bylo vytvořeno na základě záběrů sondy New...  celý článek

Zboží s tematikou zatmění 2017
Reportáž: Zatmění slunce vyhnalo Američany na venkov. Přípravu nepodcenili

Jackson, USA (od zvláštního reportéra Technet.cz) Zatmění slunce je astronomická událost, která je (na rozdíl třeba od průletu komety) srozumitelná úplně každému. Američané se už nemohou dočkat, především pak...  celý článek

Najdete na iDNES.cz



mobilní verze
© 1999–2017 MAFRA, a. s., a dodavatelé Profimedia, Reuters, ČTK, AP. Jakékoliv užití obsahu včetně převzetí, šíření či dalšího zpřístupňování článků a fotografií je bez souhlasu MAFRA, a. s., zakázáno. Provozovatelem serveru iDNES.cz je MAFRA, a. s., se sídlem
Karla Engliše 519/11, 150 00 Praha 5, IČ: 45313351, zapsaná v obchodním rejstříku vedeném Městským soudem v Praze, oddíl B, vložka 1328. Vydavatelství MAFRA, a. s., je členem koncernu AGROFERT.