Obrazový kredit: ESA
Krátce po Velkém třesku se věří, že veškerá záležitost ve vesmíru byla rozdělena na nejmenší složky. Pomocí kosmického dalekohledu XMM-Newton se tým astronomů pokouší vypočítat „kompaktnost“ několika neutronových hvězd - aby zjistil, zda nepřekračují hustotu normální hmoty.
Po zlomku vteřiny po Velkém třesku byla všechna prvotní polévka hmoty ve vesmíru „rozdělena“ na nejzákladnější složky. Předpokládalo se, že navždy zmizel. Vědci však silně předpokládají, že exotická polévka rozpuštěné hmoty se stále nachází v dnešním vesmíru, v jádru určitých velmi hustých objektů zvaných neutronové hvězdy.
S kosmickým dalekohledem ESA XMM-Newton jsou nyní blíže k testování této myšlenky. XMM-Newton byl poprvé schopen měřit vliv gravitačního pole neutronové hvězdy na světlo, které vyzařuje. Toto měření poskytuje mnohem lepší vhled do těchto objektů.
Neutronové hvězdy patří mezi nejhustší předměty ve vesmíru. Shromažďují hmotu slunce uvnitř koule 10 kilometrů napříč. Kus neutronové hvězdy velikosti kostky cukru váží přes miliardu tun. Neutronové hvězdy jsou zbytky explodujících hvězd až osmkrát hmotnější než naše Slunce. Končí svůj život výbuchem supernovy a poté se zhroutí pod vlastní gravitací. Jejich interiéry proto mohou obsahovat velmi exotickou formu hmoty.
Vědci se domnívají, že v neutronové hvězdě jsou hustota a teploty podobné těm, které existují za zlomek sekundy po Velkém třesku. Předpokládají, že když je hmota pevně zabalena jako v neutronové hvězdě, prochází důležitými změnami. Protony, elektrony a neutrony? složky atomů - se spojí dohromady. Je možné, že i stavební bloky protonů a neutronů, takzvané kvarky, se rozdrtí a vytvoří tak exotickou plazmu „rozpuštěné“ hmoty.
Jak to zjistit? Vědci strávili desetiletí snahou identifikovat podstatu hmoty v neutronových hvězdách. K tomu potřebují velmi přesně znát některé důležité parametry: pokud znáte hmotu a poloměr hvězdy nebo vztah mezi nimi, můžete získat její kompaktnost. Dosud však nebyl žádný nástroj dostatečně pokročilý k provedení potřebných měření. Díky observatoři XMM-Newton ESA byli astronomové poprvé schopni měřit poměr hmotnosti k poloměru neutronové hvězdy a získat první stopy k jejímu složení. To naznačuje, že neutronová hvězda obsahuje normální, neexotickou hmotu, i když nejsou přesvědčivá. Autoři tvrdí, že se jedná o „klíčový první krok“? a budou pokračovat ve vyhledávání.
Způsob, jakým toto měření dosáhli, je prvním v astronomických pozorováních a je považován za obrovský úspěch. Metoda spočívá v nepřímém určení kompaktnosti neutronové hvězdy. Gravitační tah neutronové hvězdy je obrovský - tisíce miliónkrát silnější než Země? To způsobí, že částice světla emitované neutronovou hvězdou ztratí energii. Tato ztráta energie se nazývá gravitační „červený posun“. Měření tohoto červeného posunu XMM-Newtonem naznačovalo sílu gravitačního tahu a odhalilo kompaktnost hvězdy.
„Jedná se o velmi přesné měření, které bychom nemohli provést bez vysoké citlivosti XMM-Newton a jeho schopnosti rozlišit podrobnosti,“ říká Fred Jansen, projektový vědec ESA XMM-Newton.
Podle hlavního autora objevu Jeana Cottama z Goddardova vesmírného letu NASA, „pokusy o měření gravitačního červeného posunu byly provedeny hned poté, co Einstein zveřejnil obecnou teorii relativity, ale nikdo nikdy nebyl schopen změřit efekt v neutronové hvězdě, kde měl být obrovský. To bylo nyní potvrzeno. “
Původní zdroj: ESA News Release
