NASA našla vo vesmíre 84 podozrivých objektov. Doteraz sme nič také nevideli

Vesmírne observatórium Chandra pod hlavičkou americkej agentúry NASA zaznamenalo úkaz, s akým sa astronómovia doteraz nestretli. V šiestich okolitých galaxiách vedci identifikovali celkovo 84 podozrivých objektov, ktoré sa správajú úplne inak, než by podľa zavedených fyzikálnych modelov mali. Vyžarujú totiž mimoriadne nízkoenergetické, takzvané mäkké röntgenové žiarenie, no zároveň do okolitého priestoru pumpujú kolosálne dávky ultrafialového svetla.

Tieto podivné úkazy sa podarilo zachytiť v štyroch starších eliptických galaxiách a dvoch špirálových, medzi ktorými je naša susedná galaxia v Androméde (M31) a známa galaxia Veterník (M101). Odborníci priznávajú, že ide o fascinujúci zvrat, ktorý môže prepísať doterajšie chápanie interakcií medzi hviezdami. Podobne ako keď nedávno fyzici objavili nečakanú trhlinu v samotnom čase, aj tento objav ukazuje, koľko fundamentálnych tajomstiev pred nami vesmír stále skrýva.

Vedúci výskumného tímu Mustafa Muhibullah z University of Alabama neskrýval údiv, keď výsledky pozorovania zverejnili v prestížnom vedeckom časopise Nature Astronomy. Podľa jeho slov sme ešte nikdy nenarazili na skupinu objektov, ktorá by vykazovala takéto unikátne správanie a kombináciu spektier.

Kozmickí zlodeji hmoty fungujú inak

Kompaktné objekty ako čierne diery, neutrónové hviezdy či bieli trpaslíci predstavujú záverečné štádiá hviezdneho vývoja. Vyznačujú sa gigantickou gravitáciou a relatívne miniatúrnymi rozmermi. Ak sa takýto objekt ocitne v tesnom binárnom systéme s bežnou hviezdou, jeho gravitácia začne z hviezdneho spoločníka bez milosti strhávať vonkajšie plynné vrstvy.

Tento proces sa nazýva akrécia. Plyn rotuje okolo kompaktného telesa v podobe akrečného disku a postupne padá na jeho povrch alebo za horizont udalostí. V bežných podmienkach sa kradnutý plyn trením a gravitačným zovretím zahreje na milióny stupňov, čo spôsobuje intenzívne emisie vysokoenergetických röntgenových lúčov.

Novoobjavená skupina objektov, ktorú vedci nazvali hypersoft X-ray sources (mimoriadne mäkké röntgenové zdroje), však vysokú energiu v röntgene jednoducho neprodukuje. Namiesto toho astronómovia pozorujú len slabé zvyšky röntgenu na spodnej hranici detekcie, zatiaľ čo hlavná porcia energie uniká vo forme intenzívneho ultrafialového žiarenia.

Prečo ich v Mliečnej ceste nevidíme

Pri pohľade na elektromagnetické spektrum leží nízkoenergetické röntgenové žiarenie hneď vedľa extrémneho ultrafialového svetla. Vedci sa preto domnievajú, že zaznamenaný slabý röntgen je len okrajovým prejavom masívneho ultrafialového toku, ktorý tieto kompaktné dvojhviezdy generujú.

Otvára sa tým však logická otázka, prečo sme žiadny takýto systém neobjavili priamo v našej vlastnej galaxii. Odpoveď leží v zložení medzihviezdneho priestoru, ktorý je vyplnený hustými oblakmi plynného vodíka a hélia. Tento plyn funguje ako mimoriadne efektívny filter, ktorý ultrafialové lúče takmer dokonale absorbuje.

Keďže sa z vnútra Mliečnej cesty musíme pozerať priamo cez galaktický disk, medzihviezdny plyn nám výhľad na domáce mäkké röntgenové zdroje spoľahlivo blokuje. Pri cudzích galaxiách však observatóriá ako Chandra dokážu nahliadnuť pod iným uhlom, kde je absorpcia podstatne slabšia.

Riešenie prvej veľkej záhady

Podľa vedcov môžu tieto nenápadné objekty vyriešiť hneď dva veľké kozmické rébusy naraz. Prvou záhadou je takzvaná ionizácia medzihviezdneho plynu. Priestor medzi hviezdami je plný atómov, ktoré prišli o svoje elektróny, no astronómovia dlho nevedeli nájsť dostatočný zdroj energie, ktorý by túto ionizáciu udržiaval.

Hoci horúce masívne hviezdy produkujú veľké množstvo ultrafialového svetla, ich celkový počet v galaxiách jednoducho nevychádzal. Matematické modely ukazovali, že bežné hviezdy nedokážu dodať ani zďaleka toľko energie, koľko je na pozorovanú úroveň ionizácie potrebné.

Ak v galaxiách existuje početná skrytá populácia hypersoft binárnych systémov, ktoré neustále chrlia ultrafialové žiarenie, chýbajúca rovnica je vyriešená. Navyše, ionizovaný a prehriaty plyn nedokáže tak ľahko gravitačne kolabovať, čo znamená, že tieto kompaktné systémy môžu priamo regulovať tempo tvorby nových hviezd v celých galaxiách.

Kľúč k osudným explóziám typu Ia

Druhé tajomstvo sa týka termonukleárnych supernov typu Ia. Tieto obrovské výbuchy vznikajú vtedy, keď biely trpaslík kradne hmotu zo susednej hviezdy a prekročí takzvanú Chandrasekharovu medzu, ktorá predstavuje približne 1,44-násobok hmotnosti Slnka. Po dosiahnutí tejto hranice sa spustí nekontrolovaná jadrová fúzia a hviezda exploduje.

Supernovy typu Ia sú pre kozmológiu kľúčové, pretože slúžia ako štandardné sviečky na meranie vzdialeností vo vesmíre a pomáhajú skúmať temnú energiu aj zrýchľujúce sa rozpínanie vesmíru. Fyzici však doteraz presne nechápu, čo presne na povrchu alebo v jadre bieleho trpaslíka slúži ako finálna zápalka.

Ako uviedol spoluautor štúdie Jimmy Irwin, doteraz astronómovia skúmali tieto supernovy až po tom, čo explodovali. Identifikácia novej triedy akreujúcich kompaktných systémov môže vedcom poskytnúť spôsob, ako tieto hviezdne bomby sledovať ešte pred ich samotným výbuchom a presne pochopiť mechanizmus ich detonácie.

Tento nečakaný nález z observatória Chandra opäť dokazuje, že aj v kategóriách objektov, ktoré sme považovali za dôkladne preskúmané, existujú prekvapivé výnimky. Ďalšie cielené pozorovania pomocou budúcich vesmírnych teleskopov pomôžu presnejšie určiť, koľko takýchto tichých ultrafialových tovární sa v skutočnosti ukrýva na pozadí galaxií.

Čítajte viac z kategórie: Novinky