Úvodní strana  >  Články  >  Hvězdy  >  Cassiopea A – továrna na výrobu chemických prvků

Cassiopea A – továrna na výrobu chemických prvků

Pozůstatek po explozi supernovy Cas A
Autor: NASA/CXC/SAO

Astronomové dlouho studovali explodované hvězdy a jejich pozůstatky – známé jako pozůstatky po výbuchu supernov – za účelem lepšího pochopení toho, jak hvězdy vytvářejí a následně rozšiřují po vesmíru většinu chemických prvků pozorovaných na Zemi. Vzhledem ke svému unikátnímu postavení je Cassiopeia A (Cas A) jedním z nejpodrobněji studovaných pozůstatků supernov. Je od Země vzdálen 11 000 světelných roků. Studovaný útvar s rozptýlenými chemickými prvky je s teplotou několika miliónů stupňů velmi horký a září převážně v rentgenovém oboru, které registrovala observatoř Chandra X-ray Observatory.

Nový snímek z rentgenové kosmické observatoře NASA ukázal rozmístění různých chemických prvků po explozi: křemík je znázorněn červenou barvou, síra žlutou barvou, vápník zeleně a železo fialově. Každý z těchto prvků produkuje rentgenové záření v úzkém rozpětí vlnových délek, takže jej mohla Chandra snadno identifikovat i dlouho po explozi. Rentgenové teleskopy, jaký například používá observatoř Chandra, jsou důležité při studiu pozůstatků supernov a chemických prvků, které vytvořily, protože tyto události probíhají při velmi vysokých teplotách několika miliónů stupňů a přetrvávají i několik tisíc roků po explozi. To znamená, že většina pozůstatků po explozi supernovy (včetně Cas A) září intenzivně především v oboru rentgenových paprsků, které nelze registrovat jinými typy dalekohledů.

Pozorování rentgenového záření s vysokým rozlišením pomocí družice Chandra umožnilo astronomům shromáždit detailní informace o chemických prvcích, které byly při explozích hvězd, jako v případě Cas A, vytvořeny. Observatoř byla schopna nejen určit přítomnost prvků, ale také jejich množství. Zjistila například, že se v nitru zaniklé hvězdy vytvořila síra v množství 10 000 zemských hmotností a množství křemíku odpovídající 20 000 hmotnostem Země. Množství vytvořeného železa je asi 70 000 hmotností Země.

Astronomové rovněž detekovali obrovské množství kyslíku v rozsahu jednoho miliónu hmotností Země, což odpovídá trojnásobku hmotnosti Slunce. Přestože kyslík je nejvíce zastoupeným prvkem ve zdroji Cas A, jeho rentgenové záření je rozprostřeno napříč širokým spektrem energií a nemohlo být zobrazeno na tomto snímku, na rozdíl od jiných prvků, které jsou zde zobrazeny různými barvami.

V rozptýleném pozůstatku exploze supernovy Cas A byly rovněž detekovány i další chemické prvky, které nejsou na publikovaném obrázku zaznamenány, jako například uhlík, dusík, fosfor a vodík. Všechny zjištěné prvky jsou nutné pro život a mají důležité zastoupení v lidském těle. V kombinaci s kyslíkem se jedná o chemické prvky potřebné k vytvoření DNA, což je molekula, která přenáší genetickou informaci.

Složení hvězdy před explozí v podobě supernovy Autor: NASA/CXC/S. Lee
Složení hvězdy před explozí v podobě supernovy
Autor: NASA/CXC/S. Lee
V průběhu svého života hvězda přeměňovala vodík a hélium v důsledku jaderných reakcí ve svém nitru na těžší prvky prostřednictvím procesu známého jako nukleosyntéza. Energie uvolňovaná při jaderné fúzi těžších a těžších chemických prvků byla v rovnováze s gravitační silou hvězdy. Reakce probíhaly tak dlouho, dokud se v jádru hvězdy nevytvořilo železo. V tomto okamžiku další nukleosyntéza prvků již nemohla probíhat, takže nakonec převládla gravitace, hvězda se smrštila a vytvořila husté hvězdné jádro označované jako neutronová hvězda. Následně došlo k mohutné explozi a prvky vytvořené nukleárními reakcemi byly vyvrženy do okolí při explozi supernovy.

Družice Chandra byla vypuštěna do vesmíru v roce 1999. Během své činnosti opětovně pozorovala pozůstatek po explozi supernovy Cas A. Jednotlivé soubory dat odhalily nové informace o neutronové hvězdě ve zdroji Cas A – například pomohla určit detaily o explozi, mj. jaký materiál byl vyvržen do okolního prostoru.

Astronomové se domnívají, že explodovaná hvězda zahájila svůj život při celkové hmotnosti 16× převyšující naše Slunce. Během svého života ztratila přibližně dvě třetiny hmoty v důsledku intenzivního hvězdného větru a záření několik stovek tisíc let před explozí. V době výbuchu měla hmotnost rovnající se pětinásobku hmotnosti Slunce.
 

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] chandra.harvard.edu

Převzato: Hvězdárna Valašské Meziříčí



O autorovi

František Martinek

František Martinek

Narodil se v roce 1952. Na základní škole se začal zajímat o kosmonautiku, později i o astronomii. V roce 1978 nastoupil na Hvězdárnu Valašské Meziříčí na pozici odborného pracovníka, kde v různých funkcích pracoval až do konce února 2014. Věnoval se především popularizační a vzdělávací činnosti. Od roku 2003 publikuje krátké články o novinkách v astronomii a kosmonautice na stránkách www.astro.cz. I po odchodu do důchodu spolupracuje s valašskomeziříčskou hvězdárnou a podílí se na přípravě obsahu stránek www.astrovm.cz. Ve volném čase se věnuje rekreační turistice.

Štítky: Supernova, Cassiopeia A


8. vesmírný týden 2018

8. vesmírný týden 2018

Přehled událostí na obloze od 19. 2. do 25. 2. 2018. Měsíc bude v první čtvrti. Čeká nás další zákryt Aldebaranu. Večer je nad jihozápadem Uran, na večerní oblohu se vrací Venuše. Nad ránem je vidět Jupiter a Mars, vylézá i Saturn. Z objektů noční oblohy doporučíme hvězdu Sirius s jejím trpasličím průvodcem. Očekáváme tři starty raket. Nejprve odložený Falcon 9 z Kalifornie, pak japonskou H-IIA a potom zřejmě ještě druhý Falcon 9 z Floridy. Před 50 lety byl oznámen objev pulsarů.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

M17 (HST paleta)

Titul Česká astrofotografie měsíce za leden 2018 obdržel snímek „M 17“, jehož autorem je Michal Bouček     Název vítězného snímku lednového kola soutěže Česká astrofotografie měsíce je pro astronomicky nezasvěcené čtenáře možná poněkud záhadný. Již pouhé jeho vyťukání na

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Planetka (775) Lumiere

Snímek planetky (775) Lumiere. Rozměry obrázku jsou 10 x 10 obloukových minut, sever je nahoře, východ vlevo. Planetka 15.5mag byla zachycena na snímcích komety C/2016 R2 (PANSTARRS).

Další informace »