Úvodní strana  >  Články  >  Vzdálený vesmír  >  Nové výzkumy pulsaru v Krabí mlhovině

Nové výzkumy pulsaru v Krabí mlhovině

Pulsar v Krabí mlhovině
Autor: Max-Planck-Gesellschaft

Pulsar v Krabí mlhovině dosáhl nového rekordu: Vysílá záření s největší energií, které bylo doposud na nějaké hvězdě naměřeno. Toto pozorování by mohlo zpochybnit naše dnešní chápání pulsarů. Kromě toho existuje nový, dosud málo pochopený mechanismus, který urychluje částice na vysokou energii. Toto nyní zkoumá výzkumný tým s pomocí MAGIC teleskopů.

Krabí mlhovina je pozůstatek exploze supernovy, jejíž světlo dostihlo Zemi v roce 1054. Pulsarem je neutronová hvězda s průměrem asi 20 kilometrů, která 30krát za sekundu rotuje kolem vlastní osy. Vysílá k nám světelný paprsek připomínající světlo majáku, který ukrývá celé elektromagnetické spektrum – od dlouhých radiových vln přes viditelné světlo až po krátké gama paprsky.

Kresba Krabí mlhovina Autor: JIAST
Kresba Krabí mlhovina
Autor: JIAST

Pulsar je obklopen plynnou obálkou (Krabí mlhovina), která byla při explozi hvězdy vymrštěna do vesmíru. S pomocí MAGIC teleskopů objevili vědci fotony, jejichž energie je mnohem vyšší, než se doposud věřilo. Vyhodnotili totiž 320 pozorovacích hodin v období mezi říjnem 2007 a dubnem 2014.

V minulosti nejvyšší zaznamenaná energie z pulsaru v Krabí mlhovině byla 6 GeV (gigaelektronvolt). V roce 2008 však zaregistrovaly MAGIC teleskopy více jak 25 GeV. O čtyři roky později předčila observatoř svůj vlastní výsledek s měřením 400 GeV. Nyní zaznamenaly MAGIC teleskopy gama záření s energií více jak 1,5 TeV. Vědci však nemohou vysvětlit, jak jsou částice urychleny na tuto extrémně vysokou energii.

„Při výrobě nabitých částic hraje hlavní roli pro neutronovou hvězdu typické enormně silné magnetické pole, které je způsobeno velmi silným elektrickým polem,“ říká Razmik Mirzovan, mluvčí MAGIC týmu a vedoucí projektu na institutu Maxe Plancka pro fyziku. Předtím než zaniknou ve styku s jinými částicemi, jsou v atmosféře neutronové hvězdy elektrony a jejich antičástice (zvané pozitrony) urychlovány téměř na rychlost světla.

Tento model by se dal vysvětlit jako tzv. synchrotronní záření; to se vyskytuje vždy tam, kde se elektrony pohybují relativistickou rychlostí v magnetickém poli. Pro tyto pozorované gama pulsy s energií přibližně 1,5TeV musí být ale jiné vysvětlení.

„My můžeme toto extrémní gama záření pozorovat pouze tehdy, když se těmto elektronům nějak podaří uniknout komplexní topologii magnetického pole neutronové hvězdy a urychlit se v elektrickém poli,“ říká Mirzoyan. „Pak se spojí dohromady s rádiovými vlnami a rentgenovými paprsky a vytvoří světelný paprsek připomínající maják, který je typický pro pulsary."

Pro únik gama paprsků přichází v úvahu i nepřímá cesta. V tomto procesu úniku to nejsou nově vznikající elektrony a pozitrony, nýbrž jejich urychlení potomci druhé a třetí generace. Ti vznikají na vnějším okraji magnetického pole, ve výšce přibližně 1500 km nad hvězdou.

Zjednodušeně řečeno, částice bohaté na energii interagují s ultrafialovým zářením a rentgenovými paprsky, jakož i s magnetickým polem. Následně přenášejí sekundární částice svou energii na fotony s nízkou energií, čímž jsou transformovány do vysoce energetických gama kvant – které pak opouštějí magnetické pole. Popsaný přenos energie je známý jako inversní Comptonův mechanismus.

Prostřednictvím Comptonova mechanismu by se mohly gama fotony tvořit daleko od pulsaru, v pulsarovém větru – tam, kde zrychlené částice potkávají rentgenové paprsky. Nicméně extrémní gamma paprsky jsou na MAGIC teleskopech registrovány přesně ve stejný čas jako energeticky chudší rádiové a rentgenové paprsky – o kterých je známo, že vznikají uvnitř magnetického pole.

Krabí mlhovina Autor: JIAST
Krabí mlhovina
Autor: JIAST

„To by mohlo znamenat, že všechno záření je emitováno v relativně malé oblasti na okraji magnetického pole, případně si vysoce nabité gama záření ponechá určitým způsobem „vzpomínku“ na záření o nižší energii,“ říká Razmik Mirzoyan.

Vědci z Max Planckova institutu věří, že inverzní Comptonův mechanismus může vysvětlit existenci gama záření na pulsaru. V dlouhodobém horizontu potřebujeme nové, detailnější teoretické modely, které tento fenomén přesně popíší, říká Mirzoyan.

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] www.mpg.de



O autorovi

Sylvie Gorková

Sylvie Gorková

O astronomii se zajímá od svých 15 let. Pochází z Kroměříže. Zde se také na místní hvězdárně zapojila do aktivního pozorování meteorů. Je členkou Společnosti pro meziplanetární hmotu (SMPH).V současné době pracuje jako odborný pracovník Hvězdárny Valašské Meziříčí. Od roku 2012 publikuje články na stránkách SMPH, od roku 2014 pak také na astro.cz a na stránkách hvězdárny Valašské Meziříčí.

Štítky: Krabí mlhovina, Magic, Pulsar


23. vesmírný týden 2026

23. vesmírný týden 2026

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 1. 6. do 7. 6. 2026. Měsíc po úplňku mění fázi k poslední čtvrti. Venuše je na večerní obloze opravdu výrazná a nyní se velmi nápadně blíží trochu slabšímu Jupiteru. Hodně blízko budou už v neděli 7. 6. Nízko už je večer vidět i Merkur. Velmi nízko na ranní obloze začíná být vidět Saturn. Sluneční aktivita je zatím nízká. Možná se objeví první noční svítící oblaka (NLC). V kosmonautice nejvíce, byť negativně, zaujala exploze rakety New Glenn během příprav k misi NG-4. Před 60 lety pokračoval intenzivně program Gemini a před 15 lety dolétal raketoplán Endeavour.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Hodina Jupiterovy rotace

Titul Česká astrofotografie měsíce za duben 2026 obdržel snímek a video Karla Sandlera s názvem „Hodina Jupiterovy rotace“ Soutěž Česká astrofotografie měsíce je, jak již název naznačuje, zaměřena zejména na fotografie. Ovšem vesmír není statický, na obloze se vše pohybuje, a to od těch

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

NGC 5907

NGC 5907 a supernova SN 2026kid – zánik hviezdy v galaxii pozorovanej zboku Na fotografii je špirálová galaxia NGC 5907 v súhvezdí Drak. Je známa aj pod prezývkami Knife Edge Galaxy alebo Splinter Galaxy, pretože ju zo Zeme pozorujeme takmer presne zboku. Namiesto klasických špirálových ramien tak vidíme predovšetkým jej úzky, pretiahnutý disk s výrazným prachovým pásom. Galaxia leží približne 46 až 50 miliónov svetelných rokov od Zeme a na oblohe má zdanlivú jasnosť okolo 11. magnitúdy. Zaujímavosťou tejto galaxie je aj jej okolie. Na veľmi hlbokých snímkach sa okolo NGC 5907 ukazujú mimoriadne slabé hviezdne prúdy – pozostatky dávnej gravitačnej interakcie, pravdepodobne po pohltení menšej trpasličej galaxie. Takéto štruktúry sú stopami dlhodobého vývoja galaxií a pripomínajú, že ani galaxie nie sú nemenné ostrovy hviezd, ale dynamické systémy, ktoré sa počas miliárd rokov vyvíjajú, deformujú a navzájom ovplyvňujú. Na tejto fotografii sa však nachádza ešte jeden mimoriadne zaujímavý detail. V disku galaxie je zachytená supernova SN 2026kid – výbuch hviezdy, ku ktorému došlo v tejto vzdialenej galaxii. Supernovu objavil japonský pozorovateľ Yasuo Sano 22. apríla 2026. Mne sa túto oblasť podarilo fotografovať práve v čase jej objavu a mám aj snímky z niekoľkých nocí predtým, na ktorých ešte tento objekt viditeľný nie je. Samostatný výrez priložený k fotografii ukazuje presnú pozíciu supernovy v galaktickom disku. Supernova typu II vzniká na konci života veľmi hmotnej hviezdy. Keď hviezda vyčerpá jadrové palivo, jej jadro už nedokáže odolávať vlastnej gravitácii. Prudko sa zrúti a vonkajšie vrstvy hviezdy sú odvrhnuté do priestoru obrovskou explóziou. Na krátky čas môže takáto udalosť zažiariť jasnejšie než miliardy bežných hviezd. Zároveň obohacuje svoje okolie o ťažšie prvky, z ktorých môžu neskôr vzniknúť nové hviezdy, planéty a aj chemické prvky potrebné pre život. Na snímke je SN 2026kid len nenápadný bod v úzkom páse vzdialenej galaxie. V skutočnosti však ide o svetlo z katastrofickej udalosti, ktorá sa odohrala pred desiatkami miliónov rokov. Jej fotóny putovali vesmírom približne tak dlho, ako je vzdialenosť galaxie samotnej, a dorazili k nám práve v čase, keď bola táto supernova objavená. LRGB+Ha+NIR verzia Vybavenie: SkyWatcher NEQ6Pro, GSO Newton astrograf 200/800 (200/600 F3), Starizona Nexus 0.75x komakorektor, Touptek ATR585M, AFW-M, Touptek LRGB filtre, Baader SHO UltraHighspeed F2 3,5-4nm, Baader SLOAN i´, Gemini EAF focuser, guiding TS Off-axis + PlayerOne Ceres-C, SVBony 241 power hub, DIY Rapsberry Pico klapka s flat panelom, automatizovaná astrobúdka s mojím vlastným OCS (observatory control system). Software: NINA, Astro pixel processor, GraXpert, Pixinsight, Adobe photoshop Lights 81x180sec. R, 66x180sec. G, 70x180sec. B, 288x120sec. + 98x180sec. L, 85x600sec Halpha, 27x120sec + 31x180sec. SLOAN i´, flats, master darks, master darkflats Gain 150, Offset 300. 11.4. až 22.5.2026 Belá nad Cirochou, severovýchod Slovenska, bortle 4

Další informace »