Úvodní strana  >  Články  >  Hvězdy  >  Astronomové objevili doposud nejhmotnější neutronovou hvězdu

Astronomové objevili doposud nejhmotnější neutronovou hvězdu

Představa pulsující neutronové hvězdy (pulsaru) a jejího okolí
Autor: Peter Jurik

Astronomové z West Virginia University pomohli objevit doposud nejhmotnější neutronovou hvězdu, což je zásadní objev odhalený prostřednictvím radioteleskopu Green Bank Telescope v Pocahontas County. Neutronová hvězda s označením J0740+6620 je rychle rotující pulsar, u nějž je do malého objemu o průměru zhruba 24 km namačkána látka odpovídající 2,14 hmotností Slunce. Tato hodnota se přibližuje limitům, jak hmotný a kompaktní ještě může být osamělý objekt, který se nesmrští v černou díru.

Hvězda byla detekována ve vzdálenosti přibližně 4 600 světelných roků od Země. Jeden světelný rok odpovídá zhruba 9,5 biliónům kilometrů.

Tento objev uskutečněný v National Science Foundation-funded NANOGrav Physics Frontiers Center byl publikován 16. 9. 2019 v časopise Nature Astronomy.

Autory článku jsou: Duncan Lorimer, profesor astronomie na Eberly College of Arts and Sciences; profesorka fyziky a astronomie Maura McLaughlin na Eberly Distinguished; Nate Garver-Daniels, systémový správce na Department of Physics and Astronomy; postgraduální a někdejší studenti Harsha Blumer, Paul Brook, Pete Gentile, Megan Jones a Michael Lam.

Objev je jedním z mnoha náhodných výsledků, říká Maura McLaughlin, které vyplynuly v průběhu pravidelných pozorování uskutečněných jako součást pátrání po gravitačních vlnách.

Na radioteleskopu Green Bank jsme zkoušeli detekovat gravitační vlny přicházející z pulsarů,“ říká Maura McLaughlin. „Za tímto účelem jsme museli pozorovat velké množství pulsarů, což jsou rychle rotující neutronové hvězdy. Tento objev není pojednáním o gravitačních vlnách, ale jedním z mnoha důležitých výsledků, které povstaly z našich pozorování.“

Změna délky pulsů vyzařovaných pulsarem při průchodu kolem bílého trpaslíka Autor: B. Saxton/NRAO/AUI/NSF
Změna délky pulsů vyzařovaných pulsarem při průchodu kolem bílého trpaslíka
Autor: B. Saxton/NRAO/AUI/NSF
Hmotnost pulsaru byla změřena prostřednictvím jevu známého jako „Shapiro Delay“ (Shapirovo zpoždění). V podstatě gravitace bílého trpaslíka, který je průvodcem neutronové hvězdy, zakřivuje prostor ve svém okolí v souladu s Einsteinovou obecnou teorií relativity. To znamená, že jednotlivé pulsy vyzařované pulsarem putují po nepatrně delší dráze, když se šíří skrz deformovaný prostoročas v okolí bílého trpaslíka. Z tohoto zpoždění můžeme vypočítat hmotnost bílého trpaslíka, která nám pro změnu prozradí hmotnost studované neutronové hvězdy na základě známých zákonů o oběhu těles v binární soustavě.

Neutronové hvězdy jsou zhuštěné pozůstatky hmotných hvězd, které svoji existenci ukončily jako supernovy. Vznikají tehdy, když obří hvězda „umírá“ v podobě exploze supernovy a její jádro se smrští. Protony a elektrony se navzájem spojí a vytvoří neutrony. Pro představu: kousek neutronové hvězdy o velikosti kostky cukru má hmotnost přibližně 100 miliónů tun, což odpovídá přibližně hmotnosti celé lidské populace.

Ačkoliv astronomové a fyzikové studovali tyto objekty celá desetiletí, stále zůstává mnoho záhad týkajících se jejich vnitřní stavby: Vytvářejí neutrony iontovou mřížku „supertekutiny“? Zhroutily se do „polévky“ subatomových kvarků či jiných exotických částic? Jaký je limitní bod hmotnosti, kdy už gravitace zvítězí nad hmotou a vytvoří černou díru?

Tyto hvězdy jsou velmi exotické,“ říká Maura McLaughlin. „Nevíme, jak je uspořádáno jejich nitro. Je zde i jedna velmi důležitá otázka, jak hmotné tyto hvězdy mohou být? To je důležité s ohledem na exotický materiál, který zatím nedokážeme vyrobit v pozemských laboratořích.“

Pulsary získaly své pojmenování na základě dvojice svazků rádiového záření (pulsů), které je emitováno v oblasti jejich magnetických pólů. Tyto svazky ozařují okolní kosmický prostor podobně jako světla majáku. Některé z nich rotují rychlostí až několika stovek otáček za sekundu.

Protože pulsary rotují s tak fenomenální rychlostí a pravidelností, astronomové je mohou využít jako kosmický ekvivalent atomových hodin. Tak přesná časomíra pomáhá astronomům rovněž studovat povahu prostoročasu, při měření hmotností hvězdných objektů a ke zlepšení chápání Einsteinovy obecné teorie relativity.

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] phys.org
[2] sciencedaily.com
[3] sci-news.com

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: Pulsar J0740+6620, Pulsar, Neutronová hvězda


42. vesmírný týden 2019

42. vesmírný týden 2019

Přehled událostí na obloze od 14. 10. do 20. 10. 2019. Měsíc je ve fázi mezi úplňkem a poslední čtvrtí. Večer je nízko nad jihozápadem Jupiter a u jihu Saturn a na ranní obloze se pomalu objeví Mars. Aktivita Slunce je velmi nízká. Zemřel první člověk ve volném kosmu, Alexej Leonov. Na ISS pokračuje série výstupů do volného kosmu, nyní kvůli výměně baterií. Družice ICON se po dvou letech dočkala vypuštění. Před 30 lety byla vypuštěna k Jupiteru sonda Galileo.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Corona Australis

Titul Česká astrofotografie měsíce za srpen 2019 obdržel snímek „Corona Australis“, jehož autorem je Pavel Pech   Corona Australis, tedy souhvězdí Jižní Koruna. Jméno jak ze starověkého atlasu nebes. A ono téměř ano. Historie jména tohoto poměrně nevýrazného souhvězdí je opravdu

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Protuberance

Protuberance

Další informace »