Další kosmický týden je za námi a před vámi je nyní nejaktuálnější vydání pravidelného souhrnu kosmonautického dění v uplynulých dnech. Kosmotýdeník vás tentokrát vezme hodně daleko v prostoru a čase. Budeme se totiž trochu otírat o astronomii a podíváme se na jednu mladou a velmi zajímavou neutronovou hvězdu! V dalších tématech zamíříme na Floridu, kde budeme sledovat přesun rakety Atlas V určené pro očekávaný náklad, anebo se podíváme na balení vozítka Perseverance před jeho odletem na Mars. Přeji vám dobré čtení a pěknou neděli.
Unikátní sledování magnetaru
Dnes se budeme věnovat jednomu extrémnímu tématu a to magnetarům a neutronovým hvězdám. Společným pozorováním kosmického dalekohledu Neil Gehrels Swift Observatory, evropské družice XMM-Newton a amerického kosmického teleskopu NuSTAR se podařilo zaznamenat velmi zajímavý objekt, který je vlastně nejmladší neutronovou hvězdou, jakou jsme kdy viděli. Jelikož jde hned po černých dírách o nejextrémnější kosmické objekty, které je relativně těžké pozorovat, můžete se těšit na výlet do míst, kam se s Kosmotýdeníkem často nevydáváme. To stejné bychom mohli říct i o časových horizontech, kterým se budeme tentokrát věnovat.
Zdroj: https://www.esa.int/
Cílem pozorování zmíněných misí byl nedávno objevený objekt s názvem Swift J1818.0-1607. Nová studie v časopise Astrophysical Journal Letters odhaduje, že je tato neutronová hvězda jen asi 240 let stará. To je na poměry hvězd opravdový mladík a tak nám poskytuje pohled na rané fáze života těchto extrémních hvězd.
Pojďme si na začátek vysvětlit, co je to vlastně neutronová hvězda. Jedná se o velmi husté a malé hvězdy, které jsou pozůstatkem po výbuchu supernov. Jsou tvořené převážně neutrony udržovanými pohromadě gravitační silou. Bmiěhem vzniku neutronové hvězdy jsou pod velkým tlakem elektrony vmáčknuty do jader atomů, čímž se protony v jádrech změní na neutrony. Jedná se o závěrečnou část života supernov. Jejich rozměry jsou však překvapivě malé. Velikostně se pohybují v průměru kolem 10 – 30 km při hustotě 8×1013 až 2×1015 g/cm³. Extrémnějším a hustějším objektem jsou pak již jen černé díry. Swift J1818.0-1607 dosahuje dvou hmotností našeho Slunce při průměru 25 km.
Swift J1818.0-1607 je však ještě extrémnější, než se dá předpokládat. Má asi tisíckrát silnější magnetické pole, než mívají běžné neutronové hvězdy a patří tak ke zvláštní kategorii objektů zvaných magnetary. Navíc je to, zdá se, nejmladší magnetar, jaký kdy byl objeven. Pokud by se měření potvrdila a věk by skutečně odpovídal, můžeme zcela výjimečně sledovat světelné záření z exploze, která je na kosmické poměry velmi čerstvá. „Tento objekt nám ukazuje tak mladé životní procesy magnetaru, že jsme je nikdy předtím neviděli. Zkrátka pozorujeme extrémní objekt velmi krátce po jeho vzniku,“ řekla Nanda Rea, výzkumná pracovnice Institutu kosmických věd v Barceloně a hlavní vědecká vedoucí pozorovacích kampaní XMM Newton a NuSTAR.
Zdroj: https://www.esa.int/
I když existuje více než 3 000 známých neutronových hvězd, vědci identifikovali pouze 31 potvrzených magnetarů – včetně tohoto nejnovějšího. Protože jejich fyzikální vlastnosti nelze vytvořit v pozemských podmínkách, jsou neutronové hvězdy (včetně magnetarů) velmi cenným zdrojem informací o extrémních stavech hmoty a energií. „Možná, pokud pochopíme příběh formování těchto objektů, pochopíme, proč existuje tak obrovský rozdíl mezi počtem magnetarů, které jsme našli, a celkovým počtem známých neutronových hvězd,“ řekla Rea.
Swift J1818.0-1607 se nachází v souhvězdí Střelce a je relativně blízko Země – vzdálen je jen asi 16 000 světelných let. (Světlu samozřejmě trvá určitou dobu, než docestuje k Zemi a vidíme tak světlo, které neutronová hvězda emitovala asi před 16 000 lety, když jí bylo zmíněných 240 let.) Mnoho vědeckých modelů naznačuje, že se fyzikální vlastnosti a chování magnetarů mění s věkem a že magnetary mohou být nejaktivnější, když jsou mladší. Nalezení takto mladého vzorku pomůže tyto modely upřesnit.
Ačkoli neutronové hvězdy dosahují průměrů jen asi 15 až 30 kilometrů, mohou vydávat obrovské záblesky světla na stejné úrovni jako mnohem větší objekty. Zejména magnetary byly spojeny s obrovskými záblesky záření natolik jasnými, že by byly jasně pozorovatelné po celém vesmíru. S ohledem na extrémní fyzikální vlastnosti magnetarů si vědci myslí, že existuje několik způsobů, jak mohou generovat takové obrovské množství energie. Každopádně pro astronomy jsou nejdůležitější extrémní záblesky, které během svého života magnetary produkují.
Swift J1818.0-1607 byl pozorován právě při jednom z jeho záblesků. V té chvíli se jeho rentgenové záření stalo asi desetkrát jasnějším, než obvykle. Pozorování takové události je na kosmické poměry velmi výjimečná a krátká záležitost. Události výbuchu se liší podle specifik daného magnetaru, ale obvykle začínají náhlým zvýšením jasu v průběhu dnů nebo týdnů, po kterém následuje postupný pokles v průběhu měsíců nebo let, kdy se magnetar vrátí k jeho normálním hodnotám. Astronomové tak musí jednat rychle, což se zde podařilo a do pozorování záblesku se tak zapojily zmíněné mise.
Zdroj: https://www.esa.int/
Kromě rentgenového záření je známo, že magnetary uvolňují velké množství záření gama, což je forma energie s nejvyšší energií ve vesmíru. Mohou také emitovat stálé paprsky rádiových vln, což je naopak forma energie s nejnižší energií ve vesmíru. (Neutronové hvězdy, které vyzařují radiové záření s dlouhou životností, se nazývají radio pulsary; Swift J1818.0-1607 je jedním z pěti známých magnetarů, které jsou také rádiovými pulsary.). „Na magnetarech je úžasné, že jsou velmi různorodé,“ řekla Victoria Kaspi, ředitelka McGill Space Institute na McGill University v Montrealu a bývalá členka týmu NuSTAR, který se samotné studie nezúčastnil. „Pokaždé, když je pozorujete, zjistíte, že vám to vypráví zcela jiný příběh. Jsou velmi podivné a velmi vzácné a nemyslím si, že jsme doposud spatřili všechny formy jejich projevů.“
Kosmický přehled týdne:
Raketa Atlas V společnosti United Launch Alliance se v sobotu vydala na rampu 41 na Floridě. Nejde o jen tak ledajaký přesun, ale o převoz rakety, který snad už v červenci vynese nové americké vozítko Perseverance určené k průzkumu Marsu a přípravy mise na návrat vzorků z Rudé planety zpět na Zemi. Raketa byla během tohoto přesunu zatím bez aerodynamického krytu. Samotné vozítko dokončuje integraci do startovního a přeletového stavu. Posledním úkolem před startem pak bude instalace radioizotopového termoelektrického generátoru, který bude k vozítku připojen ve chvíli, kdy bude již na raketě pod aerodynamickým krytem.
Zdroj: https://scontent.fprg1-1.fna.fbcdn.net/
Dopady světové pandemie koronaviru stále ovlivňují dění nejen v kosmonautice. Nejnovější smutnou zprávou je, že došlo opět k odkladu startu budoucí špičky světové astronomie – Dalekohledu Jamese Webba. NASA uvedla, že kvůli přerušení některých prací v době pandemie došlo k blíže neuvedenému časovému skluzu, který neumožní, aby start proběhl v původně plánovaném březnu 2021. Práce se v době pandemie prý snížily až o 50%. Nový termín startu však zatím nebyl uveden.
Přehled z Kosmonautixu:
Další týden napěchovaný událostmi v kosmonautice, které jsme sledovali pomocí našich článků. Pojďme si je nyní shrnout. Vydáváme alespoň dva články o kosmonautice denně. Začali jsme konstatováním, že dvanáctý start malé rakety Electron byl úspěšný. Dále jsme zamířili na evropský kosmodrom v Kourou, kde na svůj start čeká raketa Vega. Vega tentokrát ponese výraznou českou stopu a tak je jí start o to zajímavější. Evropská sonda Solar orbiter si odbyla své první přísluní. V úterý jste se dočkali dalšího dílu seriálu Svět nad planetou. Věnovali jsme se také přípravám na start španělské družice určené pro snímkování Země ve vysokém rozlišení, která nese jméno SEOSAT-Ingenio. Vyšel další měsíční přehled, který se věnoval přípravám, změnám a výrobě stanice Gateway. Podívali jsme se také na aktuální vědecký výzkum, který probíhá na palubě Mezinárodní kosmické stanice. Návrat vzorků z Marsu bude náročná záležitost, která bude vyžadovat součinnost mnoha technologií. Třeba Evropa dodá pro návratovou marsovskou misi například svůj rover. Podívali jsme se na parádní snímky toho, jak byl americký rover Perseverance sbalen pro cestu k Marsu. Do užšího výběru misí byla vybrána i ta, která by se měla vydat k měsíci planety Neptun – Tritonu. Podívali jsme se také na to, jak Čína vypustila snímkovací družici Gaofen a dvě malé družice jako sekundární náklad. Na závěr týdne jsme se blíže podívali na připravovaný destrukční test, který uzavře strukturální zkoušky SLS.
Snímek týdne:
Když se balíte před dlouhou cestou, bývá to vždy velmi náročné. Teď si představte, že jste rover, který se chystá na cestu na Mars. Jednosměrnou cestu. To už to balení je proces, který stojí za to vidět. Podívejte se proto, jak vypadalo americké vozítko Perseverance, když jej připravovali do letové konfigurace. Start je zatím naplánován na 20. července.
Zdroj: https://mk0spaceflightnoa02a.kinstacdn.com/
Video týdne:
Objevilo se skvělé video o motorech na tuhé pohonné látky – SRB, které budou pohánět první letový exemplář rakety SLS, která pošle nepilotovaný Orion na oblet Měsíce. Ve videu se shrnují aktuální přípravy a význam těchto motorů a stav jejich přípravy. Dočkáte se i záběrů na vlak, který jednotlivé díly přivezl na Floridu a budete si moct zblízka prohlédnout i spodní část trysky.
Zdroje informací:
https://www.nasa.gov/
https://www.esa.int/
https://www.facebook.com/
Zdroje obrázků:
https://scontent.fprg1-1.fna.fbcdn.net/…eb95e373f4431427a04b8e77ab678fdb&oe=5F13D427
https://www.esa.int/…/22080300-1-eng-GB/XMM-Newton_observes_baby_magnetar_pillars.jpg
https://www.esa.int/…/Extreme_explosion_pillars.jpg
https://www.esa.int/…/10148619-2-eng-GB/XMM-Newton_pillars.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/magnetar20200617-16.jpg
https://mk0spaceflightnoa02a.kinstacdn.com/…/KSC-20200528-PH-CMM01_0001large.jpg
Tak jaký má ta neutronová hvězda průměr? Miliardtinu průměru Slunce nebo 10 až 20 km?
V daných rozměrech mi nepřijde podstatné, jak velká je. Už jen kvůli tomu, že to nelze přesně změřit. Příměr s miliardtinou Slunce byl jen orientační.
Opravdu je pro vás nepodstatný rozdílů mezi 30 km a 150 m ? To předtavuje skoro 10 milionkrát větší výslednou hustotu
Pokud se nemýlím, tak neutronovou hvězdu ještě nikdo nezměřil. Její rozměry jsou dílem propočtů. Je nepravděpodobné, že by se všechna při explozi neodvržená hmota původní hvězdy zhroutila na směs neutronů. Pokud se tak nestalo, je pravděpodobné, že neutronová hvězda bude mít “ atmosféru “ z plynu normální hmoty, pak ovšem její optický průměr může oscilovat v několika řádech. Protože na neutronové hvězdě zřejmě neprobíhá ani fúze ani štěpení nemusí ani vyzařovat světlo a teplo.
Ano, vše je jen dílem propočtů, nicméně podle nich je ta „atmosféra“ jen řádově metr vysoká. Je tam velmi vysoký gravitační gradient, tak se to relativně dobře počítá. Také není pravda, že hvězda nezáří, protože energie získaná zhroucením se proměnila v teplo, takže září „tepelně“ v UV až rentgenovém oboru. Doba vychladnutí tak, aby už nezářila, značně přesahuje stáří vesmíru, takže září všechny – nicméně většinou toto záření nedokážeme pozorovat, vzhledem k malému povrchu hvězdy a velké vzdálenosti. Pozorujeme jen záblesky vznikající rotací intenzivního magnetického pole – pozorujeme jen tam, kde se kužel záblesku „trefuje“ do Země.
Pokud by měla průměr miliardtiny Slunce, tak nebude mít ani 30 km ani 150 m, ale jen 1,4m.
To ale nejde, protože už při hmotnosti Slunce by se těleso stalo černou dírou, pokud by se jeho hmota stlačila do koule o průměru menším než něco málo přes 3 km.
Tahle neutronová hvězda má hmotnost 2x větší a tomu by odpovídal tzv. Schwarzschildův poloměr asi 6 km. Tahle neutronová hvězda musí být určitě větší než 6 km, jinak by byla černou dírou.
U téhle se odhaduje průměr na 25 km.
Orientační příměry o tři řády mimo bych čekal v Blesku ne na kosmonautixu. Tak snad není problém na seriozním webu dát článek, kde se píše o něčem, čemu zrovna autor nerozumí, ke korekturám nějakému odborníkovi.
Myslím že pochybnosti údajů v článku byly úspěšně “recenzovány” v plodné a celkem odborné diskusi právě na kosmonautixu , proto sem rád lezu 🙂
Souhlasím. Jsem rád, když se diskutuje pod článkem a uvedou se věci na správnou míru, nemám rád, když u toho komentující mají snahu vyvozovat dalekosáhlé soudy.
Skôr dezorientačný !
Pánové, díky za diskuzi, ale příměr v článku neopravím. Už jen proto, že tohle je nepodstatný detail, který je naprosto mimo téma, o kterém se tam mluví. Trochu mi mrzí absolutní puntičkářství některých naších čtenářů, kteří jsou ochotni autora bez milosti odsoudit jako někoho, kdo by články vůbec psát neměl. Situace mi přijde absurdní a na vlastní odpovědnost tento váš konkrétní požadavek odmítám.
Na Kosmonautixu mě fascinuje ta nepříčetná kvalita obsahu. Normální přístup „je to nepřesně, ale takové detaily neřešíme“ tu dosud chyběl.
Všechny chyby opravujeme a já na tom nic neměním. Ale v jisté chvíli se dbaní na detailech, které nejsou pointou článku a byly myšleny jako příměr dostáváme někam za hranu, kterou já překonávat nebudu. Snažím se psát obecně trochu odlehčeně – možná byste to nazval tak, že na lepší výsledky prostě nemám. A třeba ano. Nicméně nechat si vyčítat, že kazím Kosmonautix kvůli zde zmíněné nesrovnalosti, která nebyla míněna jako informace, to tedy ne. Hádat se u neutronové hvězdy o metry a kilometry, když přesná data nejsou známa prostě nebudu. Dejte mi sem zdroj, kde bude napsán přesný rozměr a já ho dopíšu za zde kritizovanou větu.
No , pokud uvedeš dvě čísla pro identický průměr a ony se liší o několik řádů, a nepřipustíš vůbec možnost, že bys to měl opravit a ještě těm, kteří na ten rozpor upozorní, místo poděkování a opravy textu v podstatě vynadáš, tak to o něčem svědčí. Hlavně tedy o tobě.
Poděkoval jsem za diskuzi, to především. Ostatně za těch sedm let Kosmotýdeníků jsem opravil a upřesnil snad opravdu všechny věci, na které čtenáři upozornili a vždy i poděkoval. Opět jste se dopustil soudu mé osoby bez ohledu na okolnosti. Co hůř – zobecňoval jste, což vzhledem k tomu, jak lpíte na tomto, byste dělat neměl.
Uvedl jsem v článku odkazy jak na původní článek, tak na wiki, aby si každý mohl dohledat podrobnosti. Stejně jako ve zdrojovém článku je tohle uvedeno jen pro představu pro širší veřejnost. Jedna miliardtina průměru Slunce je stejně irelevantní údaj jako plocha o velikosti šesti fotbalových hřišť – jde přepočítat přesně, ale jejím úkolem není toto přepočítání, ale jakási představa hodně/málo. Proto jsem to tam i takto napsal.
Ještě jednou vám děkuji za diskuzi i názory. Měnit tu větu nebudu, protože jsem jí tam psal z uvedených důvodů. Není to faktický údaj, ten je napsán v článku také. Dále už bych to nerad dále rozváděl. Já respektuji váš pohled na věc, respektuje prosím pro změnu zase vy, že jsem to napsal tak, jak jsem já považoval za nejlepší. Děkuji.
Vážím si Vaší práce a děkuji Vám. Vím, že chyby opravujete. Proto mi Vaše reakce přišla neobvyklá.
– Dejte mi sem zdroj, kde bude napsán přesný rozměr a já ho dopíšu za zde kritizovanou větu.
Zdroj je uveden přímo na konci článku – v odkazovaném článku z ESA se píše: „despite containing the mass of two Suns within a stellar remnant measuring just 25 kilometres across.“
Děkuji za dodání údaje. Omlouvám se, přehlédl jsem jej. Článek je váš.
Díky za opravu. Mě by celkem zajímalo, jak se tam ten údaj o „miliardtině průměru“ poprvé vůbec vzal. V prvním odkazovaném článku z NASA se píše: „packs twice the mass of our Sun into a volume more than one trillion times smaller.“
Mluví se tedy o objemu. Trillion označuje v americké i britské angličtině 10^12. Pokud to z objemu přepočítáme na průměr (řádově třetí odmocnina objemu), dostaneme něco jako „více než desettisíckrát menší průměr“ (což pak přepočítáno na km vede řádově ke správnému výsledku).
Napadá mě, jestli jste třeba namísto dělení toho exponentu třemi (čímž dostaneme 10000) jen neubral tři nuly (čímž dostaneme onu miliardu).
A přitom by stačilo nezamotávat se zbytečně do efektních miliardtin a jednoduše uvést, že „dosahuje dvou hmotností našeho Slunce při průměru několika desítek km.“ To je nenapadnutelna formulace, dostatečně výmluvná a čtenář si i tak odnese představu o skutečně extrémní hustotě.
Včera jsem tu miliardtinu přešel s tím, že to je kosmetický detail a nemusím být první, kdo do toho rýpne. Ale stejně by mně velmi zajímalo, kolik lidí nad tím „mávlo rukou“, a kolik to „zbaštilo“.
Fandím kritickému myšlení. Ono někdy jde o překlep, jindy ale třeba /samozřejmě ne zde!/ o naprosto cílené manipulace. Proto fandím každému, kdo dokáže být ve střehu a pozná, co už prostě nemůže být pravda.
Tvrdiť že Saturn V mal výšku 10 cm, až 100 km je naprosto v pohode, rozdiel v troch rádoch je naprosto bezvýznamý detail ktorý len potvrdzuje serióznosť Kosmonautixu.
Nebudu teď řešit konkrétní případ, ke kterému se už autor článku vyjádřil a po předložení správného údaje danou pasáž opravil. Ale zaujal mne poslední kus vašeho komentáře. Mohl bych se zeptat, co vás vede k tomu, že zpochybňujete naši serióznost? Podle stylu, kterým jste to napsal, máte těch důvodů více. Velmi by mne proto zajímaly.
Kvůli takovému zaškobrtnutí shodit zbytek Kosmonautixu? Nezpochybňuji, že miliardtina je kravina, kdyby to bylo čerstvé, tak budu mezi prvními, co křičí „Opravte to!“. Nicméně Váš výrok mi přijde zbytečně silný a jsem také velice zvědav, s čím vyrukujete na jeho obhajobu.