Vedci objavili objekt, ktorý ani nemal existovať. Mení doterajšie chápanie vesmíru

Keď dohorí život veľkých hviezd, explodujú v úchvatnej supernove. Po tomto ohňostroji zostane neuveriteľne husté jadro – neutrónová hviezda. Niektoré z týchto pozostatkov vysielajú zo svojich magnetických pólov mocné rádiové lúče.

Tento proces premeny hmoty na energiu fascinuje vedcov už desaťročia. Intenzita žiarenia je taká vysoká, že by dokázala v okamihu vypariť všetko v okruhu niekoľkých svetelných rokov.

Počas otáčania hviezdy tieto lúče preletia okolo Zeme ako žiara z vesmírneho majáka. Práve preto ich voláme „pulzary“. Tieto kozmické majáky nám pomáhajú lepšie pochopiť fyziku extrémnych podmienok vo vesmíre.

Vedci ich využívajú ako presné vesmírne hodiny na meranie času a skúmanie gravitačných vĺn. Ich pravidelnosť je taká spoľahlivá, že by mohli slúžiť ako navigačné body pre medzihviezdne lode budúcnosti.

Informuje o tom web ScienceAlert.

Extrémne rýchle otáčky

Pulzary sa zvyčajne krútia neuveriteľnou rýchlosťou. Jednu otočku zvládnu za pár sekúnd, niekedy aj rýchlejšie. V posledných troch rokoch však vedci objavili záhadné objekty, ktoré vysielajú rádiové pulzy oveľa pomalšie. Toto správanie sa pri neutrónových hviezdach ťažko vysvetľuje.

Rýchlosť rotácie týchto objektov je taká vysoká, že materiál na ich povrchu sa pohybuje rýchlosťou blízkou svetlu. Každá odchýlka od očakávaného správania vyvoláva otázky o našom chápaní fyziky.

V najnovšom výskume sme našli doteraz najpomalší vesmírny maják. Na jednu otočku potrebuje až 6,5 hodiny. Tento objav, ktorý publikovali v časopise Nature Astronomy, posúva hranice toho, čo považovali za možné.

Výskum týchto objektov otvára úplne nové oblasti astrofyziky a mení chápanie evolúcie hviezd. Vedci po celom svete teraz prehodnocujú svoje teórie o tom, ako dlho môžu hviezdy vysielať rádiové signály a aké mechanizmy ich poháňajú, píše The Conversation.

Vzácny pohľad na oba póly

Pomalý maják sa natočil k Zemi tak šťastne, že vidieť rádiové pulzy z oboch jeho magnetických pólov. Takýto úkaz u takto pomaly rotujúcich objektov ešte nikdy nepozorovali. Otvára to nové možnosti, ako tieto hviezdy študovať. Pozorovanie oboch pólov umožňuje vytvoriť trojrozmerný model magnetického poľa hviezdy a lepšie pochopiť procesy, ktoré v nej prebiehajú. 

Objekt pomenovaný ASKAP J1839-0756 objavili pomocou rádioteleskopu ASKAP organizácie CSIRO. Nachádza sa na území Wajarri Yamaji v Západnej Austrálii. Tento moderný rádioteleskop predstavuje vrchol súčasnej technológie a umožňuje zachytiť aj tie najslabšie signály z vesmíru. Spolupráca s pôvodnými obyvateľmi Austrálie, na ktorých území teleskop stojí, symbolizuje spojenie tradičnej múdrosti s modernou vedou pri skúmaní nočnej oblohy.

Cukrárka inšpiruje mladú generáciu: Kejtlyn Kid’s Academy

GALÉRIA+ 9

Záhadné správanie

Spočiatku netušili, že zdroj vysiela pravidelné rádiové pulzy. V prvom pozorovaní zachytili len jediný výbuch. Tento signál však stačil na to, aby vzbudil zvedavosť. Tím vedcov okamžite začal plánovať ďalšie pozorovania a analyzovať dostupné údaje z iných teleskopov. Systematické skúmanie tohto záhadného objektu sa stalo prioritou pre mnohé observatóriá po celom svete.

Aby zistili viac, urobili ďalšie pozorovania. Použili ASKAP aj kompaktné pole rádioteleskopov CSIRO Australia Telescope na území Kamilaroi v Narrabri (NSW). Pomohol aj veľmi citlivý rádioteleskop MeerKAT v Južnej Afrike.

Koordinácia pozorovaní medzi týmito špičkovými zariadeniami vyžadovala precízne plánovanie a medzinárodnú spoluprácu. 

Porušené pravidlá fyziky

Neutrónové hviezdy vytvárajú rádiové pulzy premenou svojej rotačnej energie na žiarenie. Časom strácajú energiu a spomaľujú sa. Tento proces premeny energie fascinuje vedcov svojou efektivitou – ide o jeden z najúčinnejších prírodných procesov, aké poznáme.

Štúdium týchto mechanizmov by mohlo viesť k prevratným objavom v oblasti fyziky a energetiky. Súčasné teórie však nedokážu vysvetliť, ako môže takýto pomalý objekt generovať také intenzívne rádiové žiarenie.

Interpulz z ASKAP J1839-0756 prináša ďalšie prekvapenia. Približne 3,2 hodiny po hlavnom pulze vysiela slabší pulz s inými vlastnosťami. To silno naznačuje, že vidieť rádiové svetlo z opačného magnetického pólu.

Tento fenomén je mimoriadne vzácny a poskytuje nám jedinečnú príležitosť študovať geometriu magnetického poľa neutrónovej hviezdy. Vedci využívajú tieto pozorovania na testovanie rôznych teoretických modelov a lepšie pochopenie fyziky extrémnych podmienok.

Magnetar alebo niečo úplne nové

Čo teda poháňa túto vesmírnu anomáliu? Jednou možnosťou je, že ide o magnetar – neutrónovú hviezdu so silným magnetickým poľom. V porovnaní s ním vyzerajú najsilnejšie pozemské magnety ako pierka. Sila magnetického poľa magnetaru je taká obrovská, že by dokázala vymazať údaje zo všetkých kreditných kariet na Zemi z vzdialenosti polovice cesty k Mesiacu.

Magnetary vytvárajú rádiové pulzy iným mechanizmom. To by im mohlo umožniť žiariť aj pri pomalšom otáčaní. Ale aj magnetary majú svoje limity a ich periódy sa zvyčajne merajú v sekundách, nie hodinách. Tento rozpor medzi teóriou a pozorovaním núti vedcov prehodnotiť základné princípy fyziky neutrónových hviezd.

Možno existujú ďalšie, zatiaľ neobjavené mechanizmy, ktoré umožňujú týmto objektom zachovať si aktivitu aj pri extrémne nízkych rýchlostiach rotácie.

Vesmírna hádanka bez odpovede

Nech už je ASKAP J1839-0756 čokoľvek, rozhodne prepisuje pravidlá astrofyziky. Jeho zvláštna kombinácia pomalej rotácie, rádiových pulzov a interpulzov núti vedcov prehodnotiť hranice správania neutrónových hviezd.

Tento objav otvára nové horizonty vo výskume vesmíru a pripomína nám, že ešte stále máme čo objavovať. Každé nové pozorovanie prináša viac otázok ako odpovedí, ale práve to robí vedu tak vzrušujúcou.

Objav ASKAP J1839-0756 pripomína, že vesmír stále dokáže prekvapiť. Najmä vtedy, keď si myslíme, že už všetkému rozumieme. 

Čítajte viac z kategórie: Inovácie a Eko