PULZARY SÚ POZORUHODNÉ KOZMICKÉ OBJEKTY, KTORÉ UMOŽŇUJÚ SKÚMAŤ NIELEN EINSTEINOVU TEÓRIU RELATIVITY, ALE AJ VEĽA EXTRÉMNYCH FYZIKÁLNYCH JAVOV

Descartova cena za štúdium zelených mužíčkov

Pulzary, rýchlo rotujúce neutrónové hviezdy so silným magnetickým poľom, patria k najzaujímavejším kozmickým ...

Pulzary, rýchlo rotujúce neutrónové hviezdy so silným magnetickým poľom, patria k najzaujímavejším kozmickým objektom. Majú priemer asi 20 km, ich hmotnosť však približne o polovicu presahuje hmotnosť nášho Slnka (to má priemer takmer 1,4 milióna km). Preto kúštik pulzaru veľký ako špendlíková hlavička má vyššiu hmotnosť ako najväčší oceánsky tanker. Za štúdium pulzarov, najmä za objav prvého dvojitého pulzaru v roku 2003, získal medzinárodný tím astronómov tohtoročnú Descartovu cenu. Od roku 2000 ju udeľuje každoročne Európska komisia za vynikajúce výsledky vo vede a výskume a tiež za popularizáciu vedy.

Cenu nemožno utratiť hocijako, získané peniaze treba vrátiť zas späť do výskumu. Vedci však takúto možnosť vítajú. Vedúcim tímu, ktorý začiatkom decembra získal v Londýne na pôde historickej Royal Society jedno z piatich ocenení vo výške 200-tisíc eur, je profesor Andrew Lyne z Observatória Jodrell Bank Manchesterskej univerzity vo Veľkej Británii.

Bol pri tom aj Hawking

Pulzary vznikajú zrútením veľmi hmotných hviezd ako pozostatky po explóziách supernov. Tie ožiaria našu oblohu veľmi jasne dokonca aj vtedy, ak výbuch prebehne na opačnom konci Galaxie. V centre Krabej hmloviny v súhvezdí Býka je pulzar, zvyšok supernovy, ktorú pozorovali čínski hvezdári v roku 1054. Bola štyri razy jasnejšia ako Venuša, najjasnejší objekt na našej oblohe, a mohli ju dobre vidieť aj vo dne.

Ako spomína v knihe Ilustrovaná teória všetkého známy britský fyzik Stephen Hawking, objav prvého pulzaru v roku 1967 bol povzbudením pre zástancov existencie čiernych dier. Keď Jocelyn Bellová, ašpirantka z Cambridge, našla na oblohe isté objekty, ktoré vydávali pravidelné pulzy rádiových vĺn, najprv sa ona aj jej vedúci Anthony Hewish položartom nazdávali, že sa možno spojili s mimozemskou civilizáciou niekde v Galaxii.

"Ako si spomínam, na seminári, kde oznámili svoj objav, skutočne nazvali prvé štyri zdroje, ktoré našli, ako LGM 1 až 4; v angličtine LGM znamená Little Green Men, teda zelení mužíčkovia," napísal Hawking. Dodajme, že Hewish za tento objav neskôr získal Nobelovu cenu a že vedci rýchlo zistili, že nejde o signály mimozemšťanov.

Zlá správa pre autorov westernov

Objav prirodzeného zdroja rádiových vĺn bola zlá správa pre autorov vesmírnych westernov, "zároveň však veľmi nádejná správa pre našu malú skupinku, ktorá vtedy verila v čierne diery," komentoval vtedy významnú udalosť sám Hawking. Pulzujúce zmagnetizované hviezdy, ktoré Bellová objavila, boli totiž prvým jasným dôkazom existencie malých a veľmi hmotných neutrónových hviezd. Hawking z toho vyvodil, že ak sa masívna hviezda môže zrútiť na taký malý rozmer, nie je vylúčené, že iné hviezdy môžu skolabovať na ešte menšie rozmery a stať sa čiernymi dierami.

Ako už dnes vieme, nemýlil sa. Nedávno čínski astronómovia už dokonca čiernu dieru v centre našej Galaxie "odvážili" - má hmotnosť rovnú hmotnosti štyroch miliónov Sĺnk.

Keď pulzary rotujú, ich magnetické pole vydáva lúče elektromagnetických vĺn. Tieto presné vesmírne hodiny vytvárajú majákovým efektom ilúziu pravidelných zábleskov, podobne ako otáčajúci sa "majáčik" na streche sanitky. Niekdajšie potvrdenie teórie čiernych dier preto nie je jediným prínosom z objavu pulzarov. Vedci môžu pozorovaním týchto neuveriteľne zaujímavých kozmických objektov získať oveľa viac. Pulzy sa totiž opakujú s presnosťou atómových hodín, "nastavených" neutrónovou hviezdou, od niekoľkých milisekúnd do niekoľkých sekúnd. Okrem toho gravitácia je taká silná, že protóny a elektróny v atómoch sa spájajú do neutrónov. V normálnych podmienkach tomuto procesu bránia fyzikálne sily. To umožňuje nielen testovať Newtonovu teóriu gravitácie či Einsteinovu teóriu relativity, ale aj študovať najextrémnejšie podmienky fungovania vesmíru a skúmať vlastnosti supratekutých či supravodivých materiálov alebo štvrtého skupenstva hmoty, plazmy.

"Zriedkakedy sa stáva, že jeden druh objektov vedie k takému množstvu precíznych experimentov v najrôznejších oblastiach modernej a fundamentálnej fyziky," hovorí Lyne.

Slabý zdroj zosilnila spolupráca

Pulzary sú slabým zdrojom rádiového žiarenia, ktoré sa pri ceste medzihviezdnym priestorom rozptyľuje. Aby do nich mohli vedci nazrieť lepšie, potrebujú veľké a citlivé teleskopy, vybavené dômyselnými a rýchlymi systémami získavania a triedenia dát. Na ich výstavbu a prevádzku samozrejme treba veľa peňazí.

Začiatkom 90. rokov boli v Európe štyri zo siedmich najväčších teleskopov sveta, určené prevažne na sledovanie pulzarov. Každá vedecká skupina, ktorá s nimi robila, vyvinula vlastný hardvér aj softvér prispôsobený na ich individuálne požiadavky. Spolupráca bola preto dosť zložitá, ale vlastne nevyhnutná.

"Nakoniec sme sa dohodli, že tesnejšia súčinnosť nám dovolí ťažiť zo spoločného prístrojového vybavenia a využívania softvéru, odborných znalostí, prípravy a pozorovacích programov," hovorí Lyne.

Astronómovia z Veľkej Británie, Talianska, Nemecka a Holandska preto v roku 1994 vytvorili Európsku sieť štúdia pulzarov. To bol prvý krok na ceste k prielomu v štúdiu týchto záhadných nebeských telies. Druhý nasledoval krátko po tom.

Prvý dvojitý pulzar

Európska technika, umiestnená samozrejme na severnej pologuli, bola na vývoj a testovanie nových techník objavovania a výskumu pulzarov takmer ideálna, no najlepšie podmienky na pozorovanie stredu našej diskovej galaxie majú astronómovia na južnej pologuli. Preto európski vedci nadviazali spoluprácu s austrálskymi astronómami z Nového Južného Walesu. Austrálčania majú k dispozícii 64-metrový teleskop v Parkese.

Nasledujúca päťročná európsko-austrálska spolupráca priniesla odhalenie viac ako 850 nových pulzarov. Bol to naozajstný prielom, ak uvážime, že v predchádzajúcich tridsiatich rokoch hľadania na oblohe ich astronómovia našli približne o sto menej. Spoločné úsilie korunoval objav prvej dvojhviezdy z pulzarov, ktorý vedci oznámili v apríli roku 2003. Bola to jedna z najväčších udalostí v astrofyzike vôbec. Tím profesora Lyna sa dostal na čelo hviezdneho výskumu.

Zistili, že kompaktný objekt obiehajúci okolo pulzaru s označením PSR J0737-3039A raz za 2,4 hodiny nie je obyčajná neutrónová hviezda, ako predpokladali predtým, ale že je to tiež pulzar. Dostal katalógové označenie PSR J0737-3039B. Rýchlejšie rotujúci pulzar PSR J0737-3039A má periódu 23 milisekundy, čo znamená, že sa otáča rýchlosťou 45-krát za sekundu. Druhý, pomalší, rotuje raz za 2,7 sekundy.

Každý z novo objavených pulzarov má hmotnosť väčšiu než Slnko, ich priemery sú však neporovnateľne menšie. Majú približne 20 km a obiehajú okolo spoločného ťažiska vo vzdialenosti menšej, než je priemer Slnka (takmer 1,4 milióna kilometrov). Oba pulzary sa budú k sebe postupne približovať a asi o 85 miliónov rokov splynú.

Overenie Einsteinovej teórie

Ako vysvetlil profesor Nicolo D'Amico z observatória v Cagliari, za jeden a pol roka po tom, čo členovia tímu odmerali rýchlosť pulzarov, dokázali s doteraz najväčšou presnosťou overiť Einsteinovu všeobecnú teóriu relativity. To, že vidno oba pulzary naraz, umožnilo priamo odmerať ich hmotnosť, čo sa predtým pri dvojičkách zložených z neutrónových hviezd nikdy nepodarilo.

Budúcnosť je ešte pútavejšia. Okrem iných vzrušujúcich aplikácií objav oživil možnosť, že vedci konečne nájdu gravitačné vlny, ktoré predpovedal Einstein. A čo viac, dvojité pulzary sa môžu stať unikátnym laboratóriom štúdia elektrodynamiky a plazmovej fyziky v extrémnych podmienkach.

"Naša práca zvyšuje znalosti ľudstva o niektorých fundamentálnych zákonoch fyziky, ktoré vládnu vesmírom," hovorí profesor Lyne. "Tieto výsledky nemajú význam iba pre súčasných vedcov. Pomáhajú tiež zvyšovať záujem mladých ľudí o astronómiu, fyziku a základný výskum vôbec, formujúc dôležitú základňu spoločnosti, ktorá bude čoraz viac založená na poznatkoch vedy a techniky."

Najčítanejšie na SME Tech


Hlavné správy zo Sme.sk

DOMOV

Nemýľte sa, toto nie je vaše Slovensko, zaznelo Kotlebovi pod oknom

Na to, aby zlo víťazilo, stačí, aby dobrí ľudia nerobili nič, pripomenul prezident Andrej Kiska.

EKONOMIKA

Lajčák hovorí o výbere Evky niečo iné, ako pred mesiacmi

Minister sa bránil prieskumom, teraz priznáva, že žiadny nebol.

Neprehliadnite tiež

Bizarná hviezda opäť pohasla, otočili na ňu teleskopy z celého sveta

Merania by mohli odhaliť, aký objekt spôsobuje jej zvláštne správanie.

Astronóm: Blikajúcu hviezdu sme pozorovali aj na Slovensku

Poklesy v jasnosti hviezdy nespôsobujú mimozemšťania, zrejme ide o prirodzený jav, hovorí Ľubomír Hambálek z Astronomického ústavu SAV.

Odhalili tajomstvo starovekej antikoncepcie. Skutočne fungovala

Antikoncepcia postavená na dávnej rastline sa bude dať užiť pred alebo po styku. Prípadne sa bude nosiť ako náplasť.

Inzercia - Tlačové správy


  1. Yeme chce byť výnimočný obchod aj vďaka výnimočným zamestnancom
  2. Lepšie bývať na vidieku, alebo v meste? Hľadali sme výhody
  3. Poznáte pôvod slovenských slov? Otestujte sa
  4. Volkswagen Arteon je výkladná skriňa technológií
  5. Hyundai H350 je dokonale spoľahlivým partnerom pre biznis
  6. Plavba po Karibiku na luxusnej lodi
  7. Študenti majú na získanie 30 € ešte 20 dní
  8. Domácnosť, ktorá šetrí sama? Aj u nás je to už realitou
  9. Desať obľúbených miest v Chorvátsku
  10. Viac času pre rodinu by uvítala viac ako tretina Slovákov
  1. Základné štandardy práce pre realitné kancelárie
  2. Takmer polovicu porúch šikmých striech spôsobujú zlé doplnky
  3. Lepšie bývať na vidieku, alebo v meste? Hľadali sme výhody
  4. Yeme chce byť výnimočný obchod aj vďaka výnimočným zamestnancom
  5. Ukončil si 1.stupeň vysokoškolského štúdia a chceš pokračovať?
  6. Poznáte pôvod slovenských slov? Otestujte sa
  7. Volkswagen Arteon je výkladná skriňa technológií
  8. Cambridge Business School, škola novej doby
  9. Cykloturistický trip študentov SvF STU v Bratislave – Vol. 4
  10. História sťahovania
  1. Poznáte pôvod slovenských slov? Otestujte sa 8 613
  2. Desať obľúbených miest v Chorvátsku 8 108
  3. Plavba po Karibiku na luxusnej lodi 7 985
  4. Domácnosť, ktorá šetrí sama? Aj u nás je to už realitou 7 722
  5. Viete, čo kupujete? Ako rozoznať kvalitný chlieb od nekvalitného 7 112
  6. Študenti majú na získanie 30 € ešte 20 dní 5 138
  7. Lepšie bývať na vidieku, alebo v meste? Hľadali sme výhody 5 056
  8. Hyundai H350 je dokonale spoľahlivým partnerom pre biznis 4 502
  9. Sendvičová drevostavba v kostýme drevenice 2 759
  10. Yeme chce byť výnimočný obchod aj vďaka výnimočným zamestnancom 1 914