Astronomové už dlouho vědí, že neutronové hvězdy, zborcená jádra zbylá po výbuchu masivních hvězd, by měly být rozptýlené po celé Sluneční soustavě. Ovšem většina z nich je v podstatě neviditelná. Nová studie publikovaná v Astronomy and Astrophysics naznačuje, že chystaný americký kosmický teleskop Nancy Grace Roman by je i přesto mohl zaznamenat. S využitím detailních simulací Mléčné dráhy a budoucích pozorování od nového teleskopu mohli výzkumníci ukázat, že nová observatoř z kategorie vlajkových lodí může být schopna identifikovat a charakterizovat desítky izolovaných neutronových hvězd prostřednictvím nenápadného efektu, kterému se říká gravitační mikročočkování.

„Většina neutronových hvězd je relativně málo jasná a osamocená,“ vysvětluje Zofia Kaczmarek z univerzity v německém Heidelbergu, která vedla studii a dodává: „Bez nějaké formy pomocí jsou mimořádně těžko k nalezení.“ Neutronové hvězdy mají vyšší hmotnost než Slunce, ale jejich průměr odpovídá spíše velikosti města. Jejich studium pomáhá vědcům pochopit, jak hvězdy žijí, umírají a šíří těžké prvky po celém vesmíru. Poskytují také možnost studovat, k čemu dochází při nejextrémnějších podmínkách (tlaky a hustoty), jaké si lze představit. Ovšem na rozdíl od pulsarů, které vyzařují rádiové vlny, či září v rentgenové oblasti, mohou zůstávat skryté i před mnohem silnějšími teleskopy.

Teleskop Nancy Grace Roman je však může hledat jiným způsobem. Když se masivní objekt (jako třeba neutronová hvězda) pohybuje před vzdálenou hvězdou v pozadí, tak jeho intenzivní gravitace zdeformuje časoprostor a ohne světlo hvězdy v pozadí. Tento efekt mikročočkování způsobí krátké zjasnění hvězdy v pozadí a kromě toho se zdá, jako kdyby byla hvězda oproti své skutečné pozici na obloze lehce posunutá.

Ačkoliv mnoho teleskopů zvládne zaznamenat zmíněné dočasné zjasnění, teleskop Nancy Grace Roman bude moci měřit jak zjasnění (fotometricky), tak drobný posun pozice (astrometricky) čočkované hvězdy s mimořádnou přesností. Protože neutronové hvězdy jsou relativně masivní, vytvářejí silnější astrometrický signál než lehčí objekty. Mise jako teleskop Nancy Grace Roman je tak mohou nejen detekovat, ale také v mnoha případech zvážit, což je u samotné fotometrie prakticky nemožné.

„Na využití mikročočkování je asi nejúžasnější to, že můžete dostat přesná měření hmotnosti,“ říká spoluautor studie, Peter McGill z Lawrence Livermore National Laboratory a dodává: „Fotometrie nám řekne, že něco prošlo před hvězdou, ale je to právě rozsah změny pozice, který nám poví, jak masivní ten objekt byl. Měřením těchto drobných odchylek na obloze můžeme přesně zvážit něco, co by jinak bylo neviditelné.“ Měření teleskopu Nancy Grace Roman pomohou astronomům určit, zda skutečně existuje mezera mezi hmotnostmi neutronových hvězd a černých děr, nebo jak rychle se neutronové hvězdy pohybují. Vědce především zajímá pochopení intenzivních „kopanců“, které neutronové hvězdy dostanou při zrození z výbuchů supernov. Tato nakopnutí je mohou vyslat na cestu galaxií rychlostí stovek kilometrů za sekundu.

Výzkumný tým využije připravovaný program Galactic Bulge Time Domain Survey, který se chystá pro teleskop Nancy Grace Roman a měl by najednou monitorovat miliony hvězd na velkých plochách oblohy, přičemž měření budou probíhat s vysokou frekvencí. „Jakmile začnou přicházet data, pustíme se do práce,“ slibuje Peter McGill a dodává: „Očekáváme, že již v prvních měsících po uvedení do provozu začneme zaznamenávat slibné události.“ I relativně malý počet potvrzených detekcí může významně vylepšit modely hvězdných explozí a chování hmoty v extrémních podmínkách. „S jistotou neznáme rozložení hmotnosti neutronových hvězd a černých děr, ani nevíme, kde končí jedna a začíná druhá,“ prozrazuje Peter McGill a pokračuje: „Teleskop Nancy Grace Roman v tom bude skutečně přelomový.“

Ačkoliv bylo zatím detekováno jen pár tisíc neutronových hvězd, většinou pulsarů, vědci odhadují, že by jich v Mléčné dráze mohly být desítky až stovky milionů. Kromě toho doposud mohou výzkumníci měřit hmotnosti neutronových hvězd pouze pokud jsou součástí binárních systémů. „Vidíme pouze malý vzorek, který není pro celkový přehled reprezentativní,“ uvádí Zofia Kaczmarek a dodává: „Dokonce i jediné měření hmotnosti by bylo velmi užitečné. Pokud najdeme jen jednu izolovanou neutronovou hvězdu, už to by byla mimořádná stimulace našeho výzkumu.“ Stuie také podtrhuje kreativní využití možností mise. Zatímco průzkum teleskopem Nancy Grace Roman je navržen primárně k hledání exoplanet s pomocí fotometrického mikročočkování, jeho silné astrometrické schopnosti otevírají dveře úplně novým objevům s astrometrickým mikročočkování.

„Tohle nebylo součástí původního plánu,“ přiznává Peter McGill a doplňuje: „Ukázalo se však, že astrometrické schopnosti teleskopu Nancy Grace Roman jsou opravdu dobré pro detekci neutronových hvězd a černých děr, takže můžeme do jeho mapovací fáze přidat úplně nový výzkum.“ Pokud se předpovědi potvrdí, mohla by tato mise přinést první rozsáhlý soubor izolovaných neutronových hvězd objevených výhradně na základě jejich gravitačního působení, čímž by odhalila skrytou skupinu objektů, které byly dosud mimo dosah. Očekává se, že teleskop Nancy Grace Roman promění výzkum mikročočkování a skryté populace objektů v naší galaxii – od bludných planet až po pozůstatky hvězd, jako jsou neutronové hvězdy.

Přeloženo z:
https://www.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2026/05/stsci-ns.jpg
https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2026/05/stsci-ns-3.jpg