Zvláštní objekt byl poprvé pozorovaný v roce 2014 sondou WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer), kterou provozuje NASA. Vědci prováděli průzkum oblohy v infračervených vlnových délkách a hledali objekty, které vyzařují velké množství infračerveného světla. Záhadný objekt vynikal svou intenzivní jasností a jedinečnými vlastnostmi, což vědce přimělo k dalšímu zkoumání. Nová studie pak zjistila, že "ultrasvítivý zdroj rentgenového záření" září milionkrát jasněji než Slunce, čímž porušuje tzv. Eddingtonův limit.
Co je Eddingtonův limit?
Eddingtonův limit je důležitým pojmem v astrofyzice, zejména pro pochopení chování hvězd a dalších svítivých objektů ve vesmíru. Používá se k odhadu maximální svítivosti hvězd a také ke studiu dynamiky akrečních disků kolem černých děr a jiných kompaktních objektů.
Eddingtonův limit je fyzikální zákon pojmenovaný po britském astrofyzikovi siru Arthuru Eddingtonovi. Ve zkratce je to teoretická maximální rychlost, při které může hvězda uvolňovat energii prostřednictvím záření, aniž by se rozpadla silou vlastního tlaku záření. Je určená rovnováhou mezi vnitřní gravitační silou a vnějším tlakem záření.
Pokud by hvězda uvolňovala energii rychlostí přesahující Eddingtonovu mez, tlak záření by byl tak velký, že by tlačil vnější vrstvy hvězdy ven, což by způsobilo její rozpínání a ochlazování. Kdyby tento limit hvězda překračovala déle, mohla by nakonec projít katastrofickou explozí.
M82 X-2 je skutečně „příliš jasný“
A právě tento objekt, který září tak jasně, tento limit velmi výrazně porušuje. Pro takovéto vesmírné „rebely“ mají astronomové svůj pojem. Označují je jako ultrasvítivé zdroje rentgenového záření (ULX). Podle prohlášení NASA však ULX "pravidelně překračují hranici Eddingtonovy meze 100 až 500krát, což vědce velmi znejišťuje.
Výsledky nové studie byly publikované v časopise The Astrophysical Journal. NASA získala informace o tomto objektu díky přístroji Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR), který pozoruje vesmír ve vysokoenergetickém rentgenovém záření. Díky těmto pozorováním astrologové zjistili, že tento ULX, nazvaný M82 X-2, patří rozhodně „k příliš jasným objektům“.
Teorie přinesly závěr
Když vědci spatřili tento podivný objekt poprvé, vznikaly nejrůznější teorie. Možností bylo, že se jedná o vzdálený kvazar, typ supermasivní černé díry, která při pohlcování hmoty vyzařuje obrovské množství energie. Tato hypotéza se však nepotvrdila, stejně jako teorie husté hvězdokupy, extrémně svítivé mlhoviny nebo dokonce neznámý typ exotického objektu.
Studie nyní doložila, že objekt M82 X-2 je tzv. neutronová hvězda.
Neutronové hvězdy jsou zbytky mrtvých jader hvězd, jako je například naše Slunce. Neutronová hvězda je tak hustá, že gravitace na jejím povrchu je asi 100 bilionkrát silnější než na Zemi, což znamená, že jakýkoli materiál přitažený na povrch mrtvé hvězdy bude mít explozivní účinek.
O neutronových hvězdách pojednává i toto video:
Vesmír nám sám dá odpověď
„Marshmallow spadlý na povrch neutronové hvězdy by na ni dopadl s energií tisíce vodíkových bomb," uvedla NASA poté, co studie odhalila, že objekt M82 X-2 spotřebuje každý rok materiál v hodnotě přibližně 1,5 Země, který odčerpá ze sousední hvězdy. A to stačí k tomu, aby byl objekt takto superjasný.
Porušení tzv. Eddingtonova limitu je způsobené tím, že intenzivní magnetické pole neutronové hvězdy mění tvar jejích atomů. Umožňuje to hvězdě držet stále pohromadě, i když její jasnost vzrůstá.
„Tato pozorování nám umožňují vidět účinky těchto neuvěřitelně silných magnetických polí, které bychom na Zemi nikdy nemohli reprodukovat pomocí současné technologie," uvedl hlavní autor studie, astrofyzik Matteo Bachetti. "V tom je krása astronomie... nemůžeme provádět experimenty, abychom získali rychlé odpovědi; musíme počkat, až nám vesmír ukáže svá tajemství."
Objev tohoto záhadného objektu poukazuje na rozlehlost a složitost vesmíru a na to, kolik toho ještě zbývá objevit a pochopit. Čím více vesmír zkoumáme a studujeme, tím více si uvědomujeme, kolik se toho ještě musíme naučit.
Zdroje: www.livescience.com, www.jpl.nasa.gov, iopscience.iop.org
