Na povrchu neutronových hvězd mohou existovat pohoří, jejich výška však nepřesáhne milimetr

20. 07. 2021

Hvězdy Neutronové hvězdy Gravitace

Podle nového výzkumu mohou teoretické nerovnosti na povrchu neutronových hvězd existovat, jejich výška je však zřejmě ještě menší, než se doposud uvažovalo. Silná gravitace takto hmotného objektu totiž nedovolí existenci žádné výrazné nerovnosti na povrchu. Výzkum pod vedením Fabiana Gittinse byl prezentován na National Astronomy Meeting 2021 ve Velké Británii.

Neutronová hvězda, pulzar

Image credit: NASAs Goddard Space Flight Center/Chris Smith (USRA)

Pulzar
Rotující neutronové hvězdy, které naším směrem vysílají proudy radiace vycházející z jejich pólů, se jeví jako pulzující hvězdy. Pulzary mají pravidelnou a specifickou periodu rotace a mohou být využívány k orientaci sond ve vesmíru. 

Rentgenový pulzar
Některé neutronové hvězdy vydávají rentgenové záření. Jedná se zpravidla o binární systémy, kde neutronová svou gravitací vysává materiál ze svého souseda. Tento materiál vytváří akreční disk kolem neutronové hvězdy. Čím blíž, tím rychleji rotuje a více se zahřívá, a to až do extrémních teplot, kdy dochází k emisi rentgenového záření.

Milisekundový pulzar
Neutronové hvězdy, které se kolem svojí osy otočí za kratší dobu, než je 10 milisekund jsou označovány jako milisekundové. Vědci předpokládají, že se jedná o hodně staré neutronové hvězdy, které v průběhu svojí existence zrychlily svou rotaci. Pravděpodobnou příčinou zrychlení je pohlcování rychle rotujícího materiálu z disku kolem hvězdy.

Pavoučí pulzary
Binární systémy, kde je sekundární hvězda částečně degenerovaná, jsou označovány jako pavoučí (spider pulsars). Pokud je sekundární hvězda menší než 0,1 slunečních hmotností, je primární neutronová hvězda označena jako černá vdova.

Magnetar
Magnetar je neutronová hvězda s extrémně silným magnetickým polem, které dosahuje až k 1011 tesla. I tyto hvězdy rotují vysokou rychlostí.

Neutronové hvězdy jsou extrémně husté objekty s hmotností srovnatelnou se Sluncem a průměrem v řádu pouhých 10 kilometrů. Silná gravitace se tedy postará o zahlazení případných hor nebo údolí, které by na povrchu mohly vzniknout.

Vědci přesto předpokládají existenci deformací způsobených ultra hustou nukleární hmotou. Dosavadní odhady výšky těchto pohoří se pohybovaly v řádu několika centimetrů. Předchozí výzkumy nicméně vycházely z předpokladu, že se slupka neutronových hvězd nachází na všech místech povrchu těsně před bodem zhroucení. 

Tyto modely jsou ale podle Gittinse nerealistické. Společně se svým týmem proto vytvořil nové simulace, které podle něj lépe reflektují pozorované vlastnosti neutronových hvězd. Z jejich výzkumu vychází výška deformací na povrchu neutronových hvězd na zlomek milimetru.

Nejmasivnější neutronové hvězdy

Neutronová hvězda
Hmotnost
(násobky hmotnosti Slunce)
Rok zvážení
Poznámka


PSR B1957+20
1,66-2,4
2011
Změřeno s velkou nepřesností


MSP J0740+6620
1,96-2,34
2019



PSR J2215+5135
2,12-2,44
2018
Zatím nepotvrzená hmotnost


J0348+0432
1,97-2,05
2013


J1614-2230
1,93-2,01
2010