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


48. vesmírný týden 2025

48. vesmírný týden 2025

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 24. 11. do 30. 11. 2025. Měsíc bude v první čtvrtiNa večerní obloze je dobře vidět Saturn, během noci je vysoko Jupiter. Setkání Venuše s Merkurem na ranní obloze bude pro pozorovatele obtížné vidět. Aktivita Slunce je nyní zatím nízká. SpaceX čelí problému při testech Super Heavy, Blue Origin mezitím připravuje lander pro Artemis a vylepšuje raketu New Glenn. ESA má vrcholný meeting, na němž se proberou plány pro příští roky. K ISS startuje Sojuz MS-28 s tříčlennou posádkou. Před 110 lety byla publikována Obecná teorie relativity Alberta Einsteina.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Kométa C/2025 A6 Lemmon a Lomnický štít

Titul Česká astrofotografie měsíce za říjen 2025 obdržel snímek „Kométa C/2025 A6 Lemmon a Lomnický štít“, jehož autorem je astrofotograf Robert BarsaCitron je žlutý kyselý plod citroníku z druhu citrusovitých. Používá se nejen v potravinářství … A právě jméno tohoto plodu si vybrali naši

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Kométa 3I/ATLAS

3I/ATLAS – medzihviezdna kométa na návšteve Medzihviezdna kométa 3I/ATLAS patrí medzi veľmi vzácnu skupinu objektov, o ktorých vieme, že do našej Slnečnej sústavy prileteli z iného hviezdneho systému. Pohybuje sa po silno hyperbolickej dráhe, takže ju pri ďalšom obehu už znovu neuvidíme – len raz preletí okolo Slnka a opäť zmizne do medzihviezdneho priestoru. Na zábere z ranných hodín 28. 11. 2025 dominuje zelenkastá kóma kométy v spodnej časti obrazu. Jemný prachový chvost sa rozlieva šikmo nahor medzi hviezdami, ktoré ostávajú ostré a nehybné – pekná pripomienka toho, že sledujeme rýchleho hosťa na pozadí vzdialeného hviezdneho poľa našej Galaxie. Aj keď 3I/ATLAS na oblohe nepatrí k najjasnejším kométam, možnosť zachytiť medzihviezdnu návštevníčku je výnimočná. Každý takýto objekt prináša jedinečný pohľad na materiál a históriu iných planetárnych systémov – a táto fotografia je malou “pamiatkou” na jej krátku zastávku v našej kozmickej „štvrti“. Už z voľby kompozície je jasné že som čakal trocha výraznejší chvost ???? Technické údaje: Vybavenie: SkyWatcher NEQ6Pro, GSO Newton 200/800 (200/600 F3) + Starizona Nexus 0.75×, Touptek ATR585M mono, AFW-M + Touptek LRGB filtre, Gemini EAF, guiding TS Off-axis + PlayerOne Ceres-C, SVBony 241 power hub, automatizovaná astrobúdka s mojím vlastným OCS (Observatory Control System). Software: NINA, Astro Pixel Processor, PixInsight, Adobe Photoshop. Expozície: L 20x60s, RGB 12×90 s, master bias, flats, darks, darkflats. Gain 150, Offset 300. 28.11.2025 Belá nad Cirochou, severovýchod Slovenska, bortle 4

Další informace »