Sciencemag.cz
Doporučujeme
Zlato lidi fascinuje odnepaměti a do dějin se zapsalo mnoha způsoby. Až donedávna jsme však nevěděli nic o vesmírných „alchymistech“, kteří dokážou zlato skutečně připravovat. Jsou jimi vysoce magnetizované neutronové hvězdy zvané magnetary.
Neutronové hvězdy vznikají zhroucením jádra do koule řádově o velikosti Prahy při výbuchu supernovy a vykazují velmi vysokou hustotu. Čajová lžička jejich hmoty by vážila přibližně miliardu tun. Magnetary jsou navíc charakteristické supersilným magnetickým polem, které by dokázalo až na tisíc kilometrů okamžitě usmrtit vše živé a na desetitisíce kilometrů by zničilo jakoukoli digitální komunikaci.
Magnetary tedy nemohou být zrovna nejklidnějšími vesmírnými útvary. Jejich obří erupce (tzv. Giant flares), výrazné záblesky gama a rentgenového záření, doprovází vyvržení hmoty z kůry magnetaru do okolí. „Právě tyto a další jevy jsou předmětem našeho výzkumu. Zkoumáme, jak a v jakém množství je hmota při obří magnetarové erupci vyvržena,“ uvádí Jakub Cehula z Ústavu teoretické fyziky MFF UK. V únoru loňského roku zveřejnil vědecký časopis Monthly Notices of the Royal Astronomical Society jeho článek, v němž se spoluautory mimo jiné dokládají, že z vyvrženého materiálu se v okolí magnetarů formují prvky těžší než železo. Mezi ně můžeme počítat například i zlato.
Obří magnetarové erupce nejsou přitom nijak častými jevy. V Mléčné dráze se opakují zhruba jednou za desítky let.
Princip potvrzují data ESA a NASA
Na zmíněnou principiální studii zhruba po roce navázala další publikace v The Astrophysical Journal Letters, jejímž hlavním autorem je doktorand Anirudh Patel z Columbia University v New Yorku. „Je to poměrně zásadní otázka týkající se původu složité hmoty ve vesmíru a zároveň zábavná hádanka, která zatím nebyla vyřešena,“ uvedl v tiskové zprávě NASA.
Od velkého třesku totiž obsahoval raný vesmír pouze vodík, helium a nepatrné množství lithia. Později vznikly ve hvězdách některé těžší prvky, například železo. Astrofyzika však zatím nedokázala úplně vysvětlit, jak se formovaly těžší prvky.
Patel se spoluautory, mezi nimiž je opět Jakub Cehula z ÚTF, využili 20 let stará archivní data z družic ESA a NASA. Na těch tým zkoumal, zda by pozorované záření z obřích magnetarových erupcí mohlo skutečně souviset s procesem formování těžkých prvků. K tomu by docházelo pod vlivem volných neutronů v řadě navazujících a různě provázaných jaderných reakcí. Formovaly by se pak radioaktivní prvky a ty by se dále rozpadaly na stabilní prvky, jako je zlato. Tyto jaderné procesy by muselo doprovázet záření gama.
V roce 2004 se evropské družici INTEGRAL podařilo zachytit obří magnetarovou erupci doprovázenou slabším signálem gama záření. Ten si nikdo tehdy nedokázal vysvětlit. Po více jak dvaceti letech však analýza potvrdila předchozí předpoklad, že obří magnetarové erupce jsou skutečně zdrojem prvků těžších než železo a že na jejich celkovém množství v rámci naší galaxie mohou mít podíl až 10 %. Zbytek mohl vzniknout při tzv. sloučení neutronových hvězd, které v roli producentů těžkých prvků potvrdila pozorování už v roce 2017.
Výzkumníci své závěry podpořili také daty NASA ze zaniklé družice RHESSI a stále aktivní družice Wind. Vesmírné generátory zlata, teoreticky předpovězené v Praze, se tak definitivně potvrdily.
Výzkumný tým ve složení Anirudh Patel (Columbia University), Brian Metzger (Columbia University/Flatiron Institute), Eric Burns (Louisiana State University), Jared Goldberg (Flatiron Institute), Todd Thompson (Ohio State University) a Jakub Cehula (MFF UK) už může jen čekat, až se jejich publikace promítne do nějaké sci-fi. Zápletku s vesmírným zlatem si přeci žádný správný „scifista“ nenechá ujít…
oznámení MFF UK
Pozvánka
Matfyz zve na 20. Robotický den, který proběhne 7.-8. června v Kongresovém centru Praha. Podrobnosti budou pořadatelé zveřejňovat na webu: https://robotickyden.cz/2025/
