Credit: Spectrum: NASA/CXC/University of Michigan/N. Trueba et al.; Illustration: NASA/CXC/M. Weiss

U vzdálené neutronové hvězdy poprvé změřen gravitační rudý posuv

„Běžný“ rudý posuv je dán rozpínáním vesmíru nebo jiným vzdalováním pozorovaného objektu. Gravitační rudý posuv je důsledkem teorie relativity, efektů (deformací prostoru, času…) v silných gravitačních polích.
Pomocí rentgenové observatoře Chandra nyní astronomové popsali tento jev u dvojice hvězd, které jsou od nás vzdálené asi 29 000 světelných let. Systém 4U 1916-053 se skládá z neutronové hvězdy a bílého trpaslíka, z něhož byly odervány vnější vrstvy, takže zůstalo pouze jádro. Oba objekty jsou tak velmi husté. Přitom se od sebe nacházejí ve vzdálenosti necelých 350 000 km, tedy asi jako Země a Měsíc. Zbytky bílého trpaslíka oběhnou kolem neutronové hvězdy, respektive společného těžiště dvojice hvězd, ovšem za pouhých 50 minut.
V tomto extrémním prostředí zaznamenával dalekohled Chandra intenzitu rentgenového záření na různých vlnových délkách. Tři na sobě nezávislá pozorování zjistila značný pokles intenzity záření ve spektrech, které odpovídají absorpci křemíku a železa. Příčinou bylo pohlcování fotonů v plynné „atmosféře“ neutronové hvězdy ve vzdálenostech stovek až tisíců km od hvězdy. Příslušná minima byla ale oproti hodnotám změřeným na Zemi posunuta k delším vlnovým délkám. Takto stanovený rudý posuv je podle autorů studie příliš velký, než aby se dal vysvětlit vzdalováním objektu od Země. (Poznámka: velikost posunu bude záležet na tom, kde přesně, tj. v jak silném gravitačním poli, v „atmosféře“ k absorpci dojde, to se v průvodní tiskové zprávě rozebírá podrobněji.)
Gravitační rudý posuv dokážeme zaznamenat ve Sluneční soustavě (nakonec je to vlastně jiná část téhož jevu, zpomalování hodin v gravitačním poli, které musíme brát v úvahu u GPS). Pozorovat tento jev ve vesmíru je ale docela obtížné. U objektů z černých děr či neutronových hvězd se posun „absorpčních podpisů“ podařil vůbec poprvé. V minulosti již byla tato pozorování provedena u bílých trpaslíků, kde se ale míra posunu absorpcí oproti systému 4U 1916-053 pohybovala jen kolem 15 % (poznámka: čili to zřejmě nebylo tak přesvědčivé, mohlo se to spíš vysvětlovat i pohybem hvězdy apod.).

K obrázku výše trochu podrobněji. Prstenec kolem neutronové hvězdy je ona výše zmiňovaná atmosféra – zřejmě hmota, kterou neutronová hvězda odtrhla od bílého trpaslíka. Modré čáry v grafu spekter odpovídají hodnotám, které bychom změřili na Zemi.

Ilustrační video z YouTube

Nicolas Trueba et al. A Redshifted Inner Disk Atmosphere and Transient Absorbers in the Ultracompact Neutron Star X-Ray Binary 4U 1916–053, The Astrophysical Journal (2020). DOI: 10.3847/2041-8213/aba9de, arxiv.org/abs/2008.01083
Zdroj: Chandra X-ray Center / Phys.org

Galaxie si navzájem kradou temnou hmotu

Tu a tam se objeví překvapující zpráva, že galaxie XY podle všeho neobsahuje temnou hmotu, …

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close