Objeven vadný pulsar

27. červenec 2012

Vědci pomocí Fermiho kosmického teleskopu objevili unikátní pulsar vysílající impulzy pouze ve vysokoenergetických vlnách. Po krátké době se však ztratil.

Američtí vědci využívající dat z Fermiho kosmického teleskopu pro gama záření detekovali vysokoenergetické záblesky unikátního pulsaru v souhvězdí Štítu s označením J1838-0537, který se po několika hodinách od objevu náhle vytratil z dohledu. Ačkoliv za záhadným zmizením stál pouze mylný předpoklad v jeho chování, fyzikální podstata hendikepu samotného objektu je doposud neobjasněna. Pomoci vyřešit záhadu však můžete i vy doma.

Vesmírné majáky
Připomeňme si, že pulsary jsou zbytky po výbuších hmotných hvězd, přesněji řečeno jejich obnažená neutronová jádra. Tyto neutronové hvězdy rotují s extrémní rychlostí zpravidla několika desítek otoček za sekundu a do vesmíru vysílají pravidelně záblesky podobně jako majáky. Záblesky jsou to nejčastěji rádiové, rentgenové a méně obvykle i vysoce energetické gama záblesky. Ve výjimečných případech blikají pulsary jen gama zářením a je proto velmi obtížné určit, kde vlastně ve vesmíru leží, protože to nedokážeme v tomto oboru tak přesně určovat. Mezi tyto gama pulsary patří právě podivný případ J1838-0537, nakrátko objevený v roce 2009 a znovu pozorovaný až o několik měsíců později.

Kde je zakopaný pes?
Zmizelý pulsar se ve skutečnosti nikam neztratil, pouze se začal chovat tak neobvykle, že se svým chováním vyňal zaběhlému předpokladu a astronomové ho nedokázali detekovat. Obecně pulsary rotují s neuvěřitelnou přesností a člověk by si podle nich mohl řídit hodinky. Tento však svou rotaci zrychlil o 38 miliontin sekundy. I takto maličká odchylka způsobila, že se pozorovaný gama pulsar po přibližně 8 hodinách pozorování už nepodařilo v očekávané periodě zachytit a jeho signály se ztratily. A protože astronomové nikdy podobný případ nezažili, nenapadlo je hledat gama signály v pozměněné periodě a pulsar považovali za ztracený.

Fermiho vesmírný teleskop

Práce pro výkonné počítače
Pozorování pulsarů v radiovém oboru je poměrně snadné. Zachytit však pulsary vysílající pouze vysokoenergetické gama záření vyžaduje mnohem složitější detekční i výpočetní metody. Problém totiž je, že při detekci fotonů gama se nedá přesně zjistit, odkud z vesmíru přiletěly, jak daleko je jejich zdroj či jak se mění perioda rotace pulsaru v průběhu jeho narůstajícího věku. Astronomové mohou pouze z dat Fermiho dalekohledu odhadnout přibližnou polohu zdroje na obloze. Ostatního se mohou dovtípit pomocí kombinace mnoha výpočetních algoritmů, které navíc zpracovávají nezměrné množství získaných dat. Proto se k vyhodnocení vlastností gama pulsarů využívá síť nejvýkonnějších počítačů ATLAS v Einsteinově výzkumném institutu v Hannoveru. Je to ovšem takové slepé pozorování, které se opírá o určitý vzorec chování pulsarů. V případě zmíněného pulsaru model nestačil, data z dalekohledu se nedala jednoznačně přiřadit pozorovanému objektu a ten se zdánlivě vytratil.

Další dalekohled i dobrovolníci pomáhají
Znovu se o objev pulsaru pokusili astronomové pomocí radioteleskopu Green Bank v americké Západní Virginii. Téměř dvě hodiny mířili do místa pozorovaného Fermiho vesmírným teleskopem, ale neuspěli. V rádiovém oboru pulsar ani „neškytnul“. Uspěl až dalekohled HESS v Namibii, který pozoruje vesmír stereoskopicky ve vysokoenergetickém oboru spektra. Na místě Fermiho pozorování detekoval pulsující zdroj velmi energetického gama záření, který ležel jen v těsné blízkosti souřadnic pulsaru. Ukázalo se, že pulsar obklopuje mlhovina, v níž jsou energetické částice ve velmi silném magnetickém poli urychlovány až k rychlosti světla. Pro přesnější určení vlastností tohoto s nadsázkou vadného pulsaru, je ovšem zapotřebí zpracovat mnoho dat. Aby se výzkum urychlil, využívá se nejen výkonných počítačů, ale rovněž distribuovaných výpočtů, které běží na pozadí v počítačích mnoha dobrovolníků z celého světa v rámci programu Enstein@Home. Pokud máte program doma nainstalovaný, tak vězte, že i vy nevědomky napomáháte ve výzkumu fyzikální podstaty tohoto velmi neobvyklého vesmírného objektu. Pokud byste se chtěli do projektu zapojit, můžete využít české stránky občanského sdružení Czech National Team.

Poloha pulsaru v souhvězdí Štítu
autor: Petr Horálek
Spustit audio

Více z pořadu

E-shop Českého rozhlasu

Kdo jste vy? Klára, nebo učitel?

Tereza Kostková, moderátorka ČRo Dvojka

jak_klara_obratila_na web.jpg

Jak Klára obrátila všechno vzhůru nohama

Koupit

Knížka režiséra a herce Jakuba Nvoty v překladu Terezy Kostkové předkládá malým i velkým čtenářům dialogy malé Kláry a učitele o světě, který se dá vnímat docela jinak, než jak se píše v učebnicích.