První mapa povrchu neutronové hvězdy: obsahuje překvapivě nepravidelně rozmístěné regiony s vyšší teplotou

Za pomoci teleskopu NICER umístěného na ISS se vědcům podařilo získat první přesná měření velikosti a hmotnosti neutronové hvězdy. Navíc teleskop dokázal detekovat hotspoty na povrchu, čímž vznikl první náznak mapy tohoto druhu hvězd. Rozložení těchto regionů s teplotami v milionech stupňů vědce překvapilo.

Neutronová hvězda, magnetické pole

Neutronová hvězda, magnetické pole Simulace možného rozložení magnetického pole neutronové hvězdy J0030+0451.



Neutronové hvězdy

Neutronové hvězdy jsou malé objekty dosahující průměru do 20 kilometrů, které však mají vysokou hmotnost a tedy i hustotu. Jejich hmotnost se pohybuje mezi 2 - 3 hmotnostmi Slunce. Vznikají na konci života hvězd, jejichž hmotnost se pohybuje mezi 10 a 30 slunečními hmotnostmi (z menších objektů vznikají bílé trpaslíky a z větších černé díry). Nejrychleji rotující neutronová hvězda PSR J1748-2446ad se kolem svojí osy otočí více než 700x za sekundu.

Typy neutronových hvězd

Pulzar Neutronové hvězdy, které naším směrem vysílají proudy radiace a rotují, se jeví jako pulzující hvězdy. Pulzary mají pravidelnou a specifickou periodu rotace a mohou být využívány k orientaci sond ve vesmíru. Milisekundový pulzar Neutronové hvězdy, které se kolem svojí osy otočí za kratší dobu, než je 10 milisekund. Vědci předpokládají, že se jedná o hodně staré neutronové hvězdy, které se v průběhu svojí existence zrychlily prostřednictvím akrece materiálu. Magnetar Neutronová hvězda s extrémně silným magnetickým polem, které dosahuje až k 1011 tesla. Tyto hvězdy rotují ještě rychleji než běžné neutronové hvězdy.
Zkoumaná neutronová hvězda je pulsar J0030+0451 ve vzdálenosti 1 100 světelných let, jde o jednu z nejbližších známých hvězd tohoto druhu. Podobně jako ostatní pulsary velmi rychle rotuje: kolem svojí osy se otočí 205x za sekundu. Podle nových měření má J0030+0451 1,3-1,4 hmotnosti Slunce a jen něco málo přes 25 kilometrů v průměru. Na těchto výsledcích se shodli dva vědecké týmy, které k nim došly odlišnými postupy.

Dlouhá léta se vědci snaží pochopit fungování neutronových hvězd. Pulsary mají extrémně silné magnetické pole, které s sebou strhává subatomární částice z povrchu a po magnetických siločarách je směruje zpět na povrch. V místech dopadu těchto částic vznikají hotspoty s extrémně vysokými teplotami, které silně září v rentgenovém spektru. V nejjednodušším modelu jsou tyto hotspoty dva - na severním a na jižním pólu.

Když se vědci pokusili sestavit podobu hotspotů na povrchu hvězdy, která by odpovídala detekovaným rentgenovým paprskům, vyšli jim dva nebo tři regiony na jižní polokouli. To je poměrně překvapivé, protože se u neutronových hvězd obecně očekávala jednodušší struktura magnetických polí.

Možná podoba povrchu neutronové hvězdy

Líbil se Vám tento článek?

Podpořte tento web sdílením našeho obsahu:

Chcete vědět o dalším článku?

Následujte LIVINGfUTURE na sociálních sítích.


Další zprávy z kategorie Neutronové hvězdy

Před několika dny zazářil v Mléčné dráze dosud neznámý magnetar

3. června zachytili astronomové pomocí teleskopu Swift záblesk rentgenového záření vycházející z disku Mléčné dráhy. Následná pozorování tohoto zdroje teleskopem NICER na ISS potvrdila pulzy charakteristické pro magnetary. Objekt, který dostal označení Swift J1555.2-5402 (SGR J1555.2-5402), je tedy 25. známý magnetar.

Teleskop Hubble lokalizoval pětici FRB signálů do ramen spirálních galaxií

Astronomům se pomocí vesmírného teleskopu Hubble podařilo lokalizovat 5 intenzivních rádiových záblesků označovaných jako FRB (Fast Radio Bursts). Tento druh signálů byl objeven teprve nedávno a vědci doposud neví, jak vznikají, hledají proto jakoukoliv indicii, která je k odpovědi přiblíží. Zdroje FRB signálů zkoumané teleskopem Hubble se nachází na okraji pěti spirálových galaxií, z nichž většina je masivní a stále v nich vznikají nové hvězdy. Lze tak vyloučit několik možných zdrojů FRB signálů, naopak nový výzkum podporuje zatím nejpřijímanější teorii - magnetary.

Mezi dvěma stovkami nově objevených neutronových hvězd je i 40 milisekundových pulzarů

Prostřednictvím čínského teleskopu FAST se vědcům podařilo objevit 201 nových pulzarů. Do dnešního dne jich bylo objeveno kolem tří tisíc, nová skupina tak podstatně rozšiřuje jejich počet. V rámci programu GPPS přitom bylo zatím prozkoumáno asi jen 5 % oblohy. Skenování oblohy teleskopem FAST by mohlo být dokončeno v roce 2026.

Pozůstatek po supernově G53.41+0.03 je starý jen pár tisíc let a možná ukrývá magnetar

Vědci vedení českým astronomem Vladimírem Domčekem do detailu prozkoumali zbytky nedávno objevené supernovy G53.41+0.03. Prostřednictvím rentgenového záření zjistili, že objekt pozorují 1 000 až 5 000 let po supernově. Narazili také na náznaky dvou objektů uvnitř - mladého stelárního objektu a magnetaru.

Neutronové hvězdy by mohly být větší, než se doposud uvažovalo

Masivní hvězdy končí svou existenci v supernově. Po této explozi zůstává na místě původní hvězdy černá díra, nebo neutronová hvězda. V obou případech se jedná o extrémně hustý objekt malé velikosti. Poloměr neutronových hvězd se odhadoval na 10 - 12 kilometrů. Nový výzkum ale naznačuje, že by mohly být o několik kilometrů větší, a to kvůli tlustější vnější vrstvě.

Astronomům se podařilo objevit 8 nových milisekundových pulzarů

S využitím výkonného jihoafrického radioteleskopu MeerKAT se astronomům podařilo identifikovat 8 milisekundových pulzarů v 6 různých kulových hvězdokupách. Jedná se o extrémně rychle rotující neutronové hvězdy, které se v hustých kulových hvězdokupách vyskytují poměrně často. Jde o první pulzary objevené pomocí tohoto teleskopu spuštěného v roce 2018.

Rychlé rádiové pulzy FRB obsahují k překvapení vědců také signály s nízkou frekvencí

Pozorováním opakujícího se rádiového signálu FRB 20180916B zároveň dvěma observatořemi se vědcům podařilo detekovat vlnění se zatím nejnižší frekvencí z doposud zkoumaných FRB signálů. Zatímco dodnes byly tyto krátké záblesky pozorovány s nejnižší frekvencí kolem 300 MHz, nový výzkum prezentuje signál s frekvencí až kolem 110 MHz. Navíc se u nich vyskytuje pravidelné načasování: signál s nižší frekvencí přichází vždy zhruba o 3 dny později než signál s vyšší frekvencí.