Vesmírná observatoř Chandra X-ray objevila supratekutou hmotu v neutronové hvězdě

24. 02. 2011

Hvězdy Vesmír Chandra Neutronové hvězdy Kvantová fyzika

Neutronové hvězdy vznikají při supernovách jako pozůstatky původního objektu, jsou to nejhustější známé pozorovatelné objekty ve vesmíru. V hustotách jaké panují v jádrech neutronových hvězd jsou protony a elektrony stlačovány obrovskou silou a fúzují do neutronů, subatomárních částic, které nemají žádný elektrický náboj. Podmínky v nitru neutronové hvězdy vytváří bizarní hmotu, která nabývá supratekutých a supravodivých vlastností.

Cassiopeia A, rentgenový snímek

pozůstatky z exploze supernovy Cassiopeia A zachycené vesmírnou observatoří NASA Chandra. Ve středu oblaku materiálu vyvrhnutého při hvězdné explozi se nachází neutronová hvězda.

Image credit: NASA/CXC/SAO/D.Patnaude et al.

Při studii pozůstatku supernovy Cassiopeia A (zkráceně Cas A) vzdálené 11 tisíc světelných let detekovala vesmírná observatoř Chandra pokles teploty o 4 procenta v průběhu posledních 10 let. Jde o mladou neutronovou hvězdu, podle astronomů mohla původní hvězda explodovat teprve před 330 lety (při pozorování ze Země). "Ačkoliv se to zdá jako bezvýznamný pokles teploty, jde o velmi dramatický a překvapující jev, který naznačuje, že se ve hvězdě děje něco, o čem jsme doposud nevěděli" řekl Dany Page z National Autonomous University v Mexiku, studie Page a jeho kolegů vyšla v magazínu Physical Review Letters.

Pozorování teleskopu Chandra naznačují, že zbývající protony v neutronových hvězdách existují v supratekutém stavu, a protože s sebou nesou také elektrický náboj, jsou zároveň i supravodivé. Rychlé ochlazování Cassiopeia A je přisuzováno právě vzniku supratekuté hmoty v nitru hvězdy. 

Podle vědců by mělo ještě několik dekád pokračovat a následně zpomalit. "Máme opravdu štěstí, že jsme našli takto mladou neutronovou hvězdu, kterou můžeme pozorovat těsně po jejím zrodu" řekl Madappa Prakash, spoluautor Pageovy studie z univerzity v Ohiu.

Původní objev ochlazování Cas A učinil Craig Heinke, z univerzity v kanadské Albertě a Wynn Ho z university v Southamptonu v Anglii v roce 2010. Šlo o první pozorování poklesu teplot v nově zrozené neutronové hvězdě.