První detekce rádiových vln z rázové vlny u masivní rentgenové binární hvězdy Vela X-1

02. 12. 2021

Hvězdy Neutronové hvězdy

Vela X-1 je binární systém tvořený neutronovou hvězdou a masivním veleobrem. Tyto dvě hvězdy jsou si tak blízko, že se vzájemně oběhnou za pouhých 9 dní. Při tomto tanci vysává malá neutronová hvězda materiál se svého souseda, který zároveň generuje intenzivní hvězdné větry. Tyto větry vytváří při kontaktu s mezihvězdným médiem rázovou vlnu, kterou astronomové pozorují v infračerveném spektru a podle nově publikované studie také v rádiovém.

Pulzar Vela X-1 a hvězda HD 77581

Rázová vlna tvořená při nárazu větrů z hvězdy HD 77581 do mezihvězdného média.

Image credit: L. Kaper et. al. (ESO)

Hvězda Vela X-1 patří do kategorie masivních rentgenových dvojhvězd (high-mass X-ray binary, HMXB), tedy objektů tvořených dvěma hvězdami, které emitují rentgenové záření. Veleobr v tomto sytému nese označení HD 77581.

Ke svým pozorováním astronomové použili v září a říjnu 2020 teleskop MeerKAT v jižní Africe, se kterým zachytili rádiové vlny s frekvencí 1,3 GHz. Rázová vlna u hvězdy Vela X-1 je tak zatím první HMXB, u které byly rádiové vlny zachyceny.

Kategorie neutronových hvězd

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.