Astronomové stále neznají hmotnost hvězdy potřebnou pro vznik černé díry

aktualizováno 
Nedávná pozorování prokázala, že magnetické neutronové hvězdy, tzv. magnetary, mohou vznikat při zániku i 40krát hmotnějších hvězd, než je naše Slunce. Tak velké objekty by se ale podle teorie měly zhroutit do černé díry. Vědci tak mají před sebou nelehký úkol: vysvětlit, jak je to možné.

Magnetary | foto: www.eso.org

Magnetary jsou neutronové hvězdy s extrémně silným magnetickým polem, jehož intenzita může být až trilionkrát větší než u magnetického pole Země.

Z teorie plyne, že vznikají při kataklyzmatických kosmických událostech jako jsou výbuchy supernov, při nichž dochází ke zhroucení hmotných hvězd. Výsledkem obvykle bývají neutronové hvězdy, ale asi desetina těchto explozí končí právě jako magnetary.

Hvězdné zoo

Jeden takový magnetar zkoumali astronomové z Evropské jižní observatoře (ESO) teleskopem VLT (Very Large Telescope) v hvězdokupě Westerlund 1. Tato otevřená hvězdokupa se nalézá ve vzdálenosti asi 16 tisíc světelných let od Země v jižním souhvězdí Oltáře.

Z předchozích studií bylo známo, že Westerlund 1 obsahuje stovky velmi hmotných hvězd, některé z nich mají až 2000krát větší průměr než Slunce (pokud by se tedy nalézaly ve středu Sluneční soustavy, jejich povrch by sahal až někam k oběžné dráze Saturnu) a září téměř jako milion Sluncí najednou.

"Kdyby se Slunce nacházelo ve středu této nevšední hvězdokupy, naše noční obloha by byla naplněná stovkami hvězd jasných jako Měsíc v úplňku," tvrdí Ben Ritchie, jeden z astronomů, který zmíněný magnetar pozoroval.

Magnetary jsou neutronové hvězdy s extrémně silným magnetickým polem.

Hvězdokupa Westerlund 1 pro astronomy představuje něco jako hvězdné zoo, neboť je v ní spousta nejrůznějších a exotických hvězd. Jedno ale mají všechny tyto hvězdy společné, a sice stáří, které se odhaduje asi na 3,5 až 5 milionů let, což je dáno tím, že celá hvězdokupa vznikla při jedné jediné kosmické události.

Magnetar a hmotnost jeho předchůdce

Magnetar ve Westerlundu 1 patří k několika málo magnetarům, které v naší Galaxii známe. Jak již bylo řečeno, všechny hvězdy v hvězdokupě jsou stejně staré, a proto hvězda, ze které magnetar vznikl, musela mít kratší život než ostatní. Právě této skutečnosti využili při určení hmotnosti předchůdce magnetaru.

"Délka života hvězdy je přímo spojena s její hmotností. Čím těžší hvězda, tím kratší život, tak pokud změříme hmotnost jiné hvězdy z hvězdokupy, můžeme s jistotou prohlásit, že hvězda, která dala vznik magnetaru, musela být ještě hmotnější," vysvětluje vedoucí pracovník studie Simon Clark a pokračuje: "To je velmi důležité, neboť zatím neexistuje žádná uznaná teorie ohledně toho, jak tyto extrémně magnetické objekty vznikají."

Teorie černých děr

Hmotnost hvězdy, ze které magnetar vznikl, si astronomové určili porovnáním s hmotnostmi jiných hvězd ve hvězdokupě. K tomuto účelu si záměrně vybrali zákrytovou dvojhvězdu W13, protože u gravitačně vázaných systémů je možné hmotnosti jednotlivých složek stanovit přímo z měření jejich pohybu.

Z výpočtů vyplynulo, že předchůdce magnetaru musel být minimálně 40krát hmotnější než Slunce. To bylo překvapivé, neboť dosud se předpokládalo, že z tak hmotných hvězd by měly vzniknout jen černé díry a nikoli neutronové hvězdy či magnetary.

"Než tyto hvězdy explodují jako supernovy, musí se zbavit více než devět desetin své hmoty, jinak by z nich vznikly černé díry," tvrdí další spoluautor výzkumu Ignacio Negueruela. "Tak obrovské ztráty hmoty před explozí ovšem představují pro současné teorie vývoje hvězd velkou výzvu," dodává.

Hmotnost hvězdy, ze které magnetar vznikl, si astronomové určili porovnáním s hmotnostmi jiných hvězd ve hvězdokupě...

Stěžejní problém podle něj je zodpovězení otázky, jakou minimální hmotnost vlastně hvězda před výbuchem musí mít, aby z ní vznikla černá díry, když na to nestačí ani 40 slunečních hmotností. Dle dosud platné teorie se z hvězd o hmotnostech 10 – 25 Sluncí vytvoří neutronové hvězdy, ještě větší hvězdy se pak měly zhroutit rovnou do černých děr. Ale případ magnetaru z Westerlundu 1 svědčí o něčem jiném.

Klíčová role dvohjvězd

Přesto jedno vysvětlení problému astronomové našli. Většina astrofyziků se totiž shodne na tom, že hvězda, která se chystá přeměnit v magnetar, by měla být součástí dvojhvězdy. Obě složky binárního systému během vývoje spolu samozřejmě interagují, což by nakonec mohlo vést k tomu, že jedna z nich potřebné množství hmoty odvrhne do prostoru.

Jenže v místě, kde se sledovaný magnetar nachází, žádná hvězda objevena nebyla. Výbuch supernovy ale mohl dvojhvězdu rozbít a rozmetat její materiál ven mimo hvězdokupu.

Pokud se ukáže, že je tato představa správná, pak se rovněž potvrdí, že binární systémy hrají v evoluci hvězd mnohem větší roli, než se dosud myslelo.

Zdroje:

www.eso.org
www.wikipedia.org

Autor:

50. výročí přistání na Měsící

Americký kosmický let Apollo 11 splnil svoji misi 20. července 1969. Na povrch Měsíce jako první člověk vstoupil velitel posádky Neil Armstrong. Doprovázel jej Edwin "Buzz" Aldrin, zatímco Michael Collins zůstal na palubě vesmírné lodi.

Téma Apollo 11 v článcích Technet.cz:
O čem si povídali kosmonauti Apolla 11. Poslechněte si tisíce hodin „ticha“
Co kdyby Apollo 11 zůstalo na Měsíci? Pohřbili by je přes rádio zaživa
Vlajky na Měsíci stále stojí. Podívejte se na důkaz ze sondy LRO

Nejčtenější

Nepochopil, co po něm chlípný esesák chtěl. Přežil pochod smrti

Tetovaná předloktí rodiny Taussigů.

Když bylo jeho synovi 11, uvědomil si, že ve stejném věku on musel do koncentráku. Proto se rozhodl své vzpomínky vydat...

U Prochorovky to bylo jinak. Němci nám kradou tankovou bitvu, zuří Rusko

U Prochorovky se v červenci 1943 odehrála jedna z největších tankových bitev.

Nejslavnější tanková bitva u Prochorovky je ruská propaganda, napsal Die Welt s odkazem na zjištění německých a...

Evropský regulátor objevil nový problém Boeingu 737 Max s autopilotem

Zaparkované Boeingy 737 MAX v továrně ve městě Renton na severovýchodě USA

Evropský úřad pro bezpečnost v letectví odhalil nový problém s uzemněnými letouny Boeing 737 Max. Chyba se týká funkce...

K síti se připojila největší solární elektrárna. Rekord dlouho nevydrží

Pohled na elektrárnu Nur Abú Zabí ze vzduchu

Ve Spojených arabských emirátech k začátku července spustili největší fotovoltaickou elektrárnu na světě. Má maximální...

Amatérský astronom vyfotografoval supertajný americký raketoplán X-37B

Americký raketoplán X-37B na orbitě

Nizozemský pozorovatel satelitů a vědecký novinář Ralf Vandebergh nejspíš udělal nejlepší fotku svého života. Podařilo...

Další z rubriky

Čech na startu Apolla 11. Hostem Rozstřelu bude novinář Karel Pacner

Publicista a spisovatel Karel Pacner v diskuzním pořadu Rozstřel (22. března...

Před padesáti lety odstartovala k Měsíci loď Apollo 11. Jedním ze tří Čechů, kteří mohli být v ten den na mysu...

Česká nanodružice byla úspěšně vynesena do vesmíru z kosmodromu Vostočnyj

Příprava ruské nosné rakety typu Sojuz 2.1b na kosmodromu Vostočnyj dne 2....

Česká nanodružice Lucky-7 a další české vědecké přístroje jsou mezi více než třiceti aparáty, které 5. července 2019...

Na Mars letí jedenáct zvuků. Vyberte, který se vrátí zpět

Rover Rosalind, který by se na povrch Marsu měl dostat spolu s misí ExoMars v...

Mezinárodní porota projektu „Telefonát z Marsu“ vybrala jedenáct nahrávek, které na palubě sondy ExoMars odletí na...

Advantage Consulting, s.r.o.
STROJNÍ KONSTRUKTÉR, OKRES PŘEROV

Advantage Consulting, s.r.o.
Olomoucký kraj, Moravskoslezský kraj
nabízený plat: 25 000 - 35 000 Kč

Najdete na iDNES.cz