Úvodní strana  >  Články  >  Hvězdy  >  Noví kandidáti na kvarkové hvězdy?

Noví kandidáti na kvarkové hvězdy?

Kandidát na kvarkovou hvězdu RX J185635-375. Autor: ESO
Kandidát na kvarkovou hvězdu RX J185635-375. Autor: ESO
O existenci černých děr dnes už asi nikdo nepochybuje. Tyto objekty, teoreticky odvozené z obecné teorie relativity Albertem Einsteinem již v roce 1916, byly o desítky let později skutečně pozorovány - i když, jak jistě víte, pouze nepřímo [1].

Velmi podobný "osud" měly i neutronové hvězdy [2]. Jejich teoretická předpověď z 30. let minulého století o 35 let předběhla fyzický důkaz - odhalení neutronové podstaty pulzarů, pozorovaných v rentgenové oblasti elektromagnetického záření. Oba typy objektů však především spojuje skutečnost, že jsou pozůstatkem hmotných hvězd, které již ukončily svůj vývoj. V posledních letech se hovoří o další "kategorii" takových pozůstatků, o kvarkových hvězdách. Ty by měly představovat mezičlánek mezi neutronovými hvězdami a černými dírami. Opět se dostáváme do situace, kdy je určitý objekt teoreticky možný, ale dosud nebyl pozorován. Nebo snad ano? A co vlastně jsou kvarkové hvězdy?

Obr. 2: Snímky SN 2006gy
Obr. 2: Snímky SN 2006gy
Obr. 2: Snímky SN 2006gy v infračervené (vlevo), viditelné (vpravo nahoře) a rentgenové (vpravo dole) oblasti. Jde o nejjasnější pozorovanou supernovu, svojí jasností převýšila jasnost vlastní galaxie NGC1260 Zdroj: NASA/CXC/M.Weiss/UC Berkeley/N.Smith et al/Lick/J.Bloom & C.Hansen


Konec života velmi hmotných hvězd provází tzv. vzplanutí supernovy. Při něm se gigantickým výbuchem odhodí vnější vrstvy hvězdy a jádro se vlivem gravitace smršťuje, vzrůstá v něm tlak a teplota. Má-li původní hvězda hmotnost 8-50 hmotností Slunce, dosáhnou tlak a teplota v jádře hodnot, při kterých jsou všechny volné protony a elektrony sloučeny v neutrony. Vzájemná vzdálenost neutronů je přitom velmi malá - mimořádnou hustotou (až 1018 kg/m3) jsou ostatně neutronové hvězdy charakteristické.

U nejhmotnějších neutronových hvězd však může (hypoteticky) následně dojít k druhému vzplanutí tzv. kvarkové supernovy. Část hmoty neutronové hvězdy je opět odvržena do prostoru, kde třením zahřívá plynnou obálku z první exploze (o průměru až několika set astronomických jednotek). Obálka začne zářit a my ji pak ze Země můžeme pozorovat jako dlouhodobou (až několik týdnů) a velmi jasnou supernovu. V jádře přitom vlivem obrovských tlaků dojde k rozpadu neutronů na kvarky [3]. Vzniká jakási kvarko-gluonová kaše, jejíž hustota může být až dvojnásobná oproti hustotě neutronových hvězd. Odhaduje se, že na každých 1000 neutronových hvězd připadá alespoň jedna kvarková (pokud skutečně existují).

Obr.3: Křivka jasnosti SN 2006gy
Obr.3: Křivka jasnosti SN 2006gy
Obr.3: Křivka jasnosti SN 2006gy. Pro srovnání jsou uvedeny křivky průběhu změn jasnosti pro dvě hlavní kategorie supernovy (Ia a II) a také křivka nejznámější supernovy SN 1987A Zdroj: NASA / CXC / UC Berkeley / N. Smith et al.


Tolik teorie. Kde však hledat možné kandidáty na kvarkové hvězdy? Jedním z nich je už po několik let hvězda RJX J185635-375, druhým rádiový zdroj 3C58, pozůstatek supernovy SN 1181 [4]. Kanadští vědci se nyní zaměřili na tři nejjasnější supernovy současnosti - SN2006gy (v galaxii NGC1260, vzdálená 240 miliónů světelných let od Země), SN2005gj (vzdálenost 500 mil svět.let) a SN2005ap (vzdálená 864 milionů svět.let). Všechny tři byly přibližně stonásobně jasnější než ostatní supernovy, což se nedá vysvětlit obvyklým uvolněním energie při vzniku neutronové hvězdy. Jak ale ukazují matematické modely, zatím ani žádný z dalších navrhovaných mechanizmů - např. hroucení neutronové hvězdy na černou díru, opakovaná vzplanutí supermasivních hvězd (až 200 hmotností Slunce) apod.- nedokáže uvolnit pozorované množství energie. Výzkum, probíhající na observatořích v Kalifornii (Lick Observatory a Palomar Observatory) a Texasu (McDonalds Observatory), však ještě neskončil.

Zdroje:

Doporučené odkazy:

[1] http://hvezdy.astro.cz/dira/43/
[2] http://hvezdy.astro.cz/neutron/3/
[3] IAN (1)
[4] IAN (2)




O autorovi

Věra Bartáková

Je rodačka z malého města Varnsdorfu, kde absolvovala základní i střední školu. Po maturitě vystudovala strojní inženýrství v Liberci. Ačkoliv ji astronomie zajímala už od dětství, naplno se jí začala věnovat až v době, kdy jí odrostly její vlastní děti. Z vlastních zkušeností vyšla její snaha o popularizaci astronomie i v místech vzdálených od hvězdáren a planetárií, kde jsou astronomické akce vzácností a možnosti dětí zapojit se do nějaké astronomické činnosti velmi omezené. V současnosti se plně věnuje práci s dětmi a mládeží - vede Sekci pro děti a mládež České astronomické společnosti, spolupracuje s DDM Rumburk a Městskou knihovnou ve Varnsdorfu, kde pořádá přednášky pro veřejnost a pořady pro děti. Doufá, že jednou bude v krásném kraji pískovců Českého Švýcarska stát malá hvězdárna.



38. vesmírný týden 2017

38. vesmírný týden 2017

Přehled událostí na obloze od 18. 9. do 24. 9. 2017. Měsíc bude v novu. Jupiter se ztrácí v záři Slunce. Saturn je večer nad jihozápadem. Pozorovat můžeme i Neptun a Uran. Ráno je vidět Venuše, Merkur a Mars. Přidá se k nim také srpek Měsíce. Aktivita Slunce se snížila. Začíná astronomický podzim. Cassini shořela v atmosféře Saturnu. ISS má opět šestičlennou posádku. Po hurikánu Irma se obnoví i lety amerických raket. Kolem Země proletí sonda OSIRIS-REx.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Zatmění nad hradem Helfštýn

Kdopak dnes již spočítá, kolik zatmění Měsíce spatřili obyvatelé starobylého hradu Helfštýn. Mohli bychom jistě zadat souřadnice hradu do nějakého chytrého počítačového programu, který by žádaný počet zjistil. Docela jistě však nezjistíme, zda bylo kdysi dávno v příslušnou noc jasno,

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Ostrov hviezd

Tmavá obloha, Bohom zabudnuté miesto, teplo letnej jadranskej noci, deviatka nočných šialencov, zvuk uzávierok fotoaparátov, šum mora, desivé príbehy o nemých deťoch, vzduchom letiace nedopalky cigariet, nešťastne rozliata plechovka piva... pre niekoho ďalšia noc v teple postele, pre iného výborná príležitosť pre vznik nadčasových spomienok. Zelený závoj tiahnuci sa ostrovom hviezd predstavuje rozbúrený airglow, alebo svetelné žiarenie atmosféry. Fotka pochádza z ostrova Lastovo, najvzdialenejšieho obývaného ostrova Chorvátska. Na hladine mora je možné vidieť zrkadlenie Mliečnej cesty, ktorá obsahuje bohatú štruktúru tmavých hmlovín. Carpe noctem!

Další informace »