Jaroslav Heiniš - revize plynu, Ostrava a okolí, stavební práce, rekonstrukce, hodinový manžel (www.heinis.cz). Ženklava, Kopřivnice, Příbor, Nový jičín, Bělotín, Bílovec...=Jaroslav Heiniš - revize plynu, Ostrava a okolí, stavební práce, rekonstrukce, hodinový manžel (www.heinis.cz). Ženklava, Kopřivnice, Příbor, Nový jičín, Bělotín, Bílovec...
DOMŮ   ARCHIV   IBT   IAN 1-50   IAN 50-226   IAN 227-500   RÁDIO   PŘEKVAPENÍ  
STALO SE

Home Alone -- RX J185635-3754

Pouhých dvě stě světelných roků od Slunce, směrem do souhvězdí Jižní koruny, pluje prostorem osamocená neutronová hvězda. Kulička degenerované látky má průměr dvacet kilometrů, povrchovou teplotu 700 tisíc stupňů Celsia a nesmírně zajímavou minulost.

Ilustrační foto..."Neutronové hvězdy jsou velice husté, gravitačně vázané objekty, složené z větší části z neutronů. Jejich existence byla předpovězena ve třicátých letech Lvem Davidovičem Landauem, a to krátce po objevu neutronu Jamesem Chadwickem. O možné existenci suprahustých neutronových hvězd poprvé v roce 1934 spekulovali Walter Baade a Fritz Zwicky. Teoreticky pak možnou existenci neutronových hvězd podrobně dokazoval Jacob Oppenheimer a G. M. Volkoff v roce 1939", prozradil nám před časem v rámci virtuálního semináře Zdeněk Mikulášek z brněnské hvězdárny.

"V roce 1968 byly neutronové hvězdy ztotožněny s radiovými a optickými pulzary, v roce 1971 pak odhaleny v rentgenových pulzarech a vybuchujících zdrojích rentgenového záření, v roce 1975 byly nalezeny též v tzv. bursterech. Doposud bylo objeveno více než tisíc neutronových hvězd."

Podle současných teorií, které zatím považujeme za správné, vznikají tyto zvláštní útvary zhroucením vnitřku velmi hmotných hvězd při výbuchu supernovy typu II nebo Ib. Hustota v neutronových hvězdách, stejně jako ve všech rovnovážných hvězdách, roste směrem k centru, kde dosahuje nebo i překračuje hustotu atomových jader (kolem 2.1017kg.m-3); kávová lžička materiálu takové hvězdy tedy váží stejně jako velká letadlová loď. Z tohoto hlediska bývají někdy označovány jako gigantická atomová jádra s 1057 nukleony -- zásadní rozdíl oproti běžným jádrům ale tkví v tom, že neutronové hvězdy drží pohromadě gravitace, nikoli jaderné síly.

"Naše znalosti o povaze povrchu neutronových hvězd jsou velmi kusé. Vzhledem k nesmírně malým rozměrům je zářivý výkon atmosfér neutronových hvězd nepatrný a analýza jejich spekter velice svízelná, ne-li zcela nemožná. Lze však odhadnout, že i zde se najdeme tenoučkou atmosférou o tloušťce několika milimetrů, tvořenou hustým plynem zahřátým na teplotu několika stovek tisíc či milionů stupňů," prozradil dále něco ze zákulisí Zdeněk Mikulášek.

"Tenkost atmosféry je důsledkem drtivého gravitačního zrychlení, které je sedmmiliardkrát silnější, než gravitační zrychlení na povrchu Slunce. Kdybychom pozorovali povrch neutronové hvězdy z takové vzdálenosti, abychom ji viděli jako kotouček, pak by svítila oslnivým namodralým jasem, jehož odstín by bylo možno přirovnat k blankytu čistě vymetené oblohy. Povrch neutronových hvězd by podle všeho měl být ještě mnohem hladší, než povrch bílých trpaslíků. Po chemické stránce by na povrchu neutronové hvězdy převládalo železo a prvky jemu podobné."

Drtivá většina neutronových hvězd byla v naší Galaxii objevena díky rádiovému či rentgenovému záření, vznikající buď při přetoku látky z blízké, standardní stálice, se kterou tvoří těsnou dvojhvězdu, nebo díky rychlé rotaci a silnému magnetickému poli. V tomhle okamžiku v astronomických katalozích najdeme několik set dvojhvězd, ve kterých alespoň jednu složku tvoří neutronová hvězda, a více než tisícovku rádiových pulsarů. Jelikož se ale celkové zastoupení těchto objektů odhaduje na 100 milionů až jednu miliardu, je zřejmé, že akreující neutronové hvězdy a pulsary nejsou typickým příkladem svého druhu.

Jednoduše -- naše soupisy jsou obětí výběrového efektu. Obsahují totiž jenom nápadné případy, které se hledají mnohem snáz, že ty skutečně typické neutronové hvězdy. Ty totiž netvoří žádný pár s jinou stálicí, ani na nás v rádiovém oboru nemrkají. V klidu a nenápadně se pohybují kosmickým prostorem, nijak na sebe neupozorňují a člověk si jich všimne úplnou náhodou. Proto si při počítání takových šedých průměrů vystačíte s prsty na jedné ruce.

Kandidátem na nejjasnější izolovanou neutronovou hvězdu je už řadu roků nenápadná hvězdička v souhvězdí Jižní koruny (Coronae Australis). Jako první na ni narazil v roce 1992 rentgenový satelit ROSAT, který v této části oblohy zahlédl nápadný zdroj rentgenového záření. Už tehdy hvězdáře zaujal -- extrémně horký a jasný objekt, který není viditelný v jiných oborech elektromagnetického spektra, je více než vzácný.

Ilustrační foto...

Nebylo tudíž těžké získat čas Hubblovy nesmírné observatoře a v říjnu 1996 se podívat na "zoubek" tajemného zdroje. Ve vzdálenosti pouhých dvou úhlových vteřin (tedy v podstatě v rámci chyb měření) se podařilo nalézt hvězdu 25. velikosti -- stomilionkrát slabší než nejslabší stálice viditelné bez dalekohledu.

Navíc se ukázalo, že se za ní ve vzdálenosti 420 světelných roků nachází rozsáhlé molekulové mračno označované R CrA. Z této meze vzdálenosti, v kombinaci s vysokou povrchovou teplotou a malou jasností se podařilo spočítat velikost tajemného objektu -- pouze 27 kilometrů. RX J185635-3754 se tak stala vážným kandidátem na osamocenou neutronovou hvězdu, ohřívanou na nesmírně vysokou teplotu materiálem, jenž vysokou rychlostí dopadá na její povrch.

Cena této neutornové hvězdy je o to větší, že dává hvězdářům poprvé možnost studovat takové vesmírně těleso bez většiny běžných "rušivých" jevů. Navíc, leží prakticky za humny, takže je přímo skvělou fyzikální laboratoří, na které si můžeme testovat nejrůznější teorie. Ona je to vlastně zatím nejbližší známá neutronová hvězda!

Není divu, že se za ní natočilo i jedno z osmimetrových zrcadel Velmi velkého dalekohledu, jmenovitě Kjúen. Kromě záběrů přilehlé mlhoviny se zdejší hvězdáři pokusili provést i hrubý rozbor přicházejícího světla. Doufali totiž, že podoba spektrálních čar dosvědčí, že na povrchu hvězdy vládne nesmírně silné gravitační pole, zhruba 1012krát silnější, než na povrchu Země. Bohužel neuspěli. Nikoli však proto, že se jednalo o nesmírně slabý zdroj světla. Pořízené spektrum bylo docela kvalitní, avšak -- neobjevily se v něm žádné stopy po temných či světlých spektrálních čárách! Proč? To je zatím předmětem diskuzí.

Na druhou stranu se ale podařilo identifikovat záření vodíkových atomů, které v těsném okolí ohřívá neutronová hvězda. Jejich hustotu pak odborníci odhadli na jedno sto atomů v centimetru krychlovém, což je zhruba stokrát více než najdeme v průměrném mezihvězdném prostředí. Ovšem jestli je tohle množství k ohřátí RX J85635-3754 dostatečné, zatím vůbec jisté není.

Ilustrační foto...

Dalším polínkem do ohýnku poznání se stala trojice záběrů zhotovených v posledních třech rocích kamerou Hubblova kosmického dalekohledu. Tyto snímky umožnily zpřesnit vzdálenost zdroje a tzv. vlastní pohyb, v důsledku i řady dalších fyzikálních charakteristik. Neurony teoretiků tak mohly opět začít mrskat s pavoukovitými nožičkami.

A jak to všechno dopadlo? Z paralaxy vychází vzdálenost RX J185635-3754 na 61 parseků (s chybou asi 9 parseků), tedy v přepočtu necelých 200 světelných roků. Při dané teplotě tak velikost neutronové hvězdy vychází 22,4 kilometru.

Na pozemské obloze se hvězda každý rok na obloze posune o 0,3 úhlové vteřiny směrem na východ. V kombinaci s radiálních rychlostí 45 km/s (tj. ve směru zorného paprsku) lze lehce spočítat, že se v prostoru pohybuje rychlostí 200 kilometrů za sekundu.

Ilustrační foto..."Vlastní pohyb neutronové hvězdy poskytuje klíč k určení původu", píše v analýze Frederick M. Walter ze State University of New York. "Pokud je její věk malý, můžeme dráhu hvězdy promítnout do minulosti, až k možnému místu zrodu. S jistým omezením lze pak identifikovat předchůdce a objasnit tak evoluci hvězdy."

Vskutku, tento rébus jedno řešení poskytuje. RX J185635-3754 zřejmě pochází z tzv. aglomerace Scorpius-Centaurus. Tahle rozsáhlá skupina, do které patří i naoranžovělý Antares, je ve skutečnosti poskládána z několika menších komplexů různého stáří a vzdálenosti -- vrchní část Štíra (též asociace Sco OB2), oblast Vlka a Kentaura a jižní oblast Kentaura a Kříže. Jejich stáří se pohybuje od pěti do třinácti milionů let a patří k nim velké množství jasných hvězd. Namátkou jmenujme tři z Jižního kříže (alfa, beta a delta), alfa Mouchy i Vlka, ze Štíra kromě Antara ještě beta, delta, kappa a další. Jednotlivé skupiny jsou od nás daleko od 400 do 480 světelných roků. Souvislost všech těchto hvězd prozrazují jenom statistické studie spektra a několika dalších společných vlastností.

Vzhledem k tomu, že v této aglomeraci náleží řada velmi hmotných, zářivých stálic (v současnosti například Antares), v minulých milionech roků zde explodovalo množství supernov. Jednou z nich mohla být i ta, která dala za vznik neutronové hvězdě RX J185635-3754. Navíc je zdrojem zvláštního typu tzv. "letících hvězd" (v angličtině "runway star"), které byly v minulosti při explozi supernovy, s jejíž předchůdcem tvořily pár, vymrštěny velkou rychlostí do vzdáleného vesmíru. (Např, z Velké mlhoviny v Orionu (M 42) vylétly nejméně tři hvězdy: AE Aurigae, mí Colombae a 53 Arietis.)

U aglomerace Štír-Kentaur se ví nejméně o jednom takovém případu: poměrně nápadné zeta Ophiuchi. Vzhledem ke stáří (jeden milion roků) a prostorovému pohybu přitom existuje reálná možnost, že tahle hvězda souvisí s RX J185635-3754.

Ilustrační foto..."Poloha neutronové hvězdy, zeta Ophiuchi a středu asociace kolem vrchní části Štíra se před 1 až 1,2 miliony roky shodovala s devadesátiprocentní pravděpodobností," prozradil jeden z hlavních záběrů Frederick M. Walter.

Zhruba někdy v té době zde explodovala jasná supernova, která dala za vznik osamocené neutronové hvězdě RX J185635-3754. Ta při explozi získala rychlost kolem dvou set kilometrů za sekundu a do dneška doputovala až do Jižní koruny. (Jenom pro zajímavost, k Zemi byla nejblíže zhruba před 350 tisíc roky, kdy nás dělilo 170 světelných roků.)

Navíc ale supernova tvořila těsnou dvojhvězdu s jinou, hmotnější stálicí (tak 25-30 Sluncí). Ta sice při kataklyzmě přišla o část svého materiálu (odhadem 4 až 5 Sluncí), avšak přežila a také se vydala na cestu -- za jeden milion roků doputovala až do Hadonoše, kde dostala označení řeckým písmenem zeta.

Důležité je ale poznamenat, že tahle představa nemusí být správná, ruku do ohně by za ni asi nikdo nedal.

Jiří Dušek

| Zdroj: Preprint The Proper Motion, Parallax, and Origin of the Isolated Neutron Star RX J185635-3754 a ESO News. IAN.cz
Probíhá experiment. Stránky se pomalu dostávají ze záhrobí zpět na světlo digitálního světa... Omluvte nedostatky, již brzy snad na této adrese najdete víceméně kompletní archiv IAN...
archiv zdroj
RULETA
Velký kosmonautický podvod
Ilustrační foto...
Malý ale důležitý – Yarkovského efekt
Ilustrační foto...
Nušlova cena za rok 2002
Ilustrační foto...
Dva asteroidy pro Rosettu
Ilustrační foto...
Sága kosmického teleskopu IV
Ilustrační foto...
STALO SE
4.12.2012 -
Probíhá experiment. Stránky se pomalu dostávají ze záhrobí zpět na světlo digitálního světa... Omluvte nedostatky, již brzy snad na této adrese najdete víceméně kompletní archiv IAN...

WEBKAMERA
 Upice webcam / widecam
UPICE WEBCAM

Add to Google

 

Pridej na Seznam
 

  © 1997 - 2017 IAN :: RSS - novinky z astronomie a kosmonautiky SiteMap :: www :: ISSN 1212-6691