Z čeho jsou neutronové hvězdy?
Zlomek vteřiny po Velkém třesku byla všechna hmota rozdělena na základní stavební kameny. Původní, nerozdělená hmota navždy zmizela. Přesto vědci předpokládají, že takováto hmota existuje i v dnešním vesmíru - v jádrech velmi hustých objektů - v takzvaných neutronových hvězdách. Zajímavé výsledky založené na pozorování neutronové hvězdy EXO 0748-676 jsou publikovány v listopadovém čísle časopise Nature.
S použitím dat získaných družicí XMM-Newton jsou vědci nyní velmi blízko k ověření této teorie. XMM-Newton byla schopna změřit vliv gravitačního pole neutronové hvězdy na světlo, které emituje. Tato měření poskytují důležitá data k porozumění vnitřní stavbě těchto objektů.
Neutronové hvězdy jsou jedny z nejhustších objektů ve vesmíru. Neutronová hvězda o hmotnosti Slunce má poloměr pouhých 10 kilometrů!.Neutronové hvězdy jsou zbytky po explozích velmi hmotných hvězd. Jejich vývoj je ukončen výbuchem, který pozorujeme jako supernovu. Po výbuchu dojde ke gravitačnímu kolapsu jádra. Vnitřek neutronových hvězd je složen z velmi zvláštního druhu hmoty.
Vědci předpokládají, že uvnitř neutronových hvězd jsou teplota a tlak velmi blízké hodnotám, které byly ve vesmíru zlomek vteřiny po Velkém třesku. Předpokládají, že silně stlačená hmota prochází důležitými strukturálními změnami. Protony, elektrony, neutrony - stavební kameny atomů - se spojí dohromady. Je možné, že i stavební kameny protonů a neutronů (takzvané kvarky) jsou narušeny a tak vzniká původní hmota.
K ověření této hypotézy je třeba znát velmi přesně základní parametry neutronových hvězd - pokud bychom znali hmotnost a poloměr, mohli bychom určit "hustotu". Dostatečně přesná měření byla získána až družicí XMM-Newton. Výsledky naznačují, že neutronové hvězdy jsou složeny z "normální" hmoty. Výsledky ale nejsou zcela jednoznačné a k ověření budou nutná další pozorování.
Metoda měření spočívala v nepřímém měření hustoty. Gravitační síly na povrchu neutronové hvězdy jsou velice vysoké - tisíckrát až milionkrát větší než na povrchu Země. To způsobuje postupnou ztrátu energie emitovaných fotonů. Tato ztráta je pozorovatelná jako takzvaný "rudý posuv". Měření rudého posuvu určuje gravitační působení zdroje, a prozrazuje i hustotu zdroje. Tato vysoce přesná měření by nebyla možná bez vysoké citlivosti a rozlišovací schopnosti XMM-Newton.
Výsledky byly získány pozorováním neutronové hvězdy EXO 0748-676. XMM-Newton detekovala rentgenové záření této hvězdy. Analýzou byly detekovány některé prvky - zvláště železo - nacházející se v materiálu obklopujícího hvězdu. Deformovaný signál byl porovnán se spektrem atomů železa získaných v laboratorních podmínkách. Tímto postupem bylo možné určit stupeň deformace způsobený gravitací neutronové hvězdy EXO 0748-676.
Zdroj: ESA Press Release 69-2002
O autorovi
Karel Mokrý
Narodil se v roce 1977 v Chrudimi. K astronomii ho přivedl návod na stavbu jednoduchého dalekohledu v časopise ABC, později se věnoval pozorování proměnných hvězd. Od roku 2001 se aktivně podílí na technické správě a tvorbě obsahu astro.cz. V letech 2001 - 2010 byl rovněž členem Výkonného výboru ČAS. V roce 2005 stál u zrodu prestižní české fotografické soutěže ČAM, v níž je rovněž až do současnosti porotcem.
