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


30. vesmírný týden 2021

30. vesmírný týden 2021

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 26. 7. do 1. 8. 2021. Měsíc po úplňku ubývá k poslední čtvrti. Večer je vidět jasná planeta Venuše a později také Saturn a Jupiter. Aktivita Slunce je mírně zvýšená. K ISS míří nový modul Nauka, ale hned po startu měl problémy s hlavním pohonným systémem. Vrtulníček Ingenuity uskutečnil na Marsu již desátý let. Před 50 lety odstartovala k Měsíci mise Apollo 15.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Částečné zatmění slunce a přelet ISS

Titul Česká astrofotografie měsíce za červen 2021 obdržel snímek „Částečné zatmění Slunce a ISS“, jehož autorem je Pavel Prokop Slunce, Měsíc a kosmická stanice ISS. Co mají tyto rozdílné objekty společného? Zdánlivě téměř nic. Slunce je téměř dokonalá „koule horkého plazmatu“ o průměru 1 392

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Saturn

Teleskop National Geographic 114/900 AZ, HAMA Smartphone držiak pre ďalekohľady s telefónom Moto G5s+, Cinema 4K aplikácia, PIPP, AutoStakkert, RegiStax 6, Fotografie-úpravy, Skicár

Další informace »