Jiri Grygar, Zen objevu 1992

6. Neutronove hvezdy a pulsary

Do vyzkumu rentgenovych a radiovych pulsaru zasahla loni podstatne druzice Compton prostrednictvim aparatury BATSE, ktera umoznuje poprve sledovat zareni gama z nekterych objektu tohoto typu. R. Wilson aj. tak zjstili, ze rentgenovy pulsar EXO 2030+335 je cinny v oboru 20-60 keV od pocatku unora 1992 a jeho perioda 41,7 s denne vzrusta o 2,7 ms. Totez plati pro rentgenovy pulsar OAO 1657 - 415 s impulsni periodou 37 s a obeznou periodou 10,4 h. Radiovy pulsar 1509 - 58 v souhvezdi Kruzitka s impulsni periodou 150 ms vysila rovnez v temze rytmu impulsy zareni gama.

S. Kulkarni aj. a A. Fruchter aj. oznamili detekci rentgenoveho zareni z milisekundoveho pulsaru PSR 1957+20, znameho jako " cerna vdova", jelikoz pulsar postupne pozira sveho pruvodce - kdysi bileho trpaslika.

N. DƯAmico aj. objevili pobliz jadra kulove hvezdokupy NGC 6539 binarni milisekundovy pulsar PSR B1802-07 s impulsni periodou 23 ms a obeznou dobou 2,6 dne, avsak s prekvapive vysokou vystrednosti e = 0,21. Je-li sam pulsar standardni neutronovou hvezdou, pak jeho pruvodce je bily trpaslik s hmotnosti pouze 0,3 MO. Neni snadne vysvetlit, kde se u tak stareho systemu bere takova vystrednost drahy.

O zcela klicovy objev roku se postarala druzice ROSAT, kdyz J. Halpern a S. Holt objevili, ze podivuhodny zdroj 1E 0630 + 178, zvany take Geminga je rentgenovym pulsarem s impulsni periodou 237 ms. To se podarilo vzapeti potvrdit take pozorovanimi zareni gama z druzice Compton a retrospektivne analyzou udaju z druzice COS-B a SAS 2 v letech 1975-82 a 1972-73. P. Vishwanatch aj. nalezli tutez periodicitu v teleskopu pro zareni gama, ktery registruje sprsky s energii nad 0,8 TeV. Naproti tomu v radiovem oboru spektra nebyly zadne impulsy zjisteny - zrejme je radiovy svazek prilis uzky a miji Zemi. Geminga spolecne s pozustatky supernov v Krabi mlhovine a v souhvezdi Plachet patri ke trem nejjasnejsim zdrojum v pasmu zareni gama pod oznacenim 2CG 195 + 104. Nyni je tedy zrejme, ze rovnez Geminga je pozustatkem supernovy, ktera vzplanula asi pred 300 000 lety v pomerne male vzdalenosti od Zeme, totiz jen 30 pc ! To znamena, ze ultrafialove zareni exploze mohlo vyrazne poskodit ozonovou vrstvu kolem Zeme !

Rozhodujici dukaz o male vzdalenosti Gemingy podali G. Bignami aj., kdyz srovnali nove snimky jejiho optickeho protejsku 25,5 mag s pozicnimi snimky z let l984 a l987. Ukazali, ze objekt vykazuje rychly vlastni pohyb 0,2"/ rok a musi byt tedy blizko . Prodluzovani periody relativnim tempem 1,1.10-14 odpovida zarivemu vykonu 3,2.1027 W a magnetickemu poli neutronove hvezdy 1,6.108 T .

Prehled o vsech dosud urcenych vlastnich pohybech radiovych pulsaru na observatori Jodrell Bank uverejnili P. Harrison aj.. Za 4 roky se jim podarilo zmerit 31 vlastnich pohybu, zatimco pro zbyvajici pulsary obdrzeli jen horni meze. Zjistili, ze pulsary patri k populaci objektu s vysokymi rychlostmi, prumerna hodnota jejich pohybu cini 300 km/s po odecteni vlivu galakticke rotace a pekuliarniho pohybu Slunce. Vetsina pulsaru se vzdaluje od galakticke roviny, ale poprve byly objeveny tez pulsary, ktere naopak ke galakticke rovine smeruji. Zvlastnosti je pulsar v Krabi mlhovine, ktery se zrodil mimo galaktickou rovinu a stale se od ni vzdaluje. Nejvetsi rychlost 1000 km/s byla zmerena pro pulsar PSR 2224+65.

Radioastronomove z Jodrell Banku vyuzili dvou pulsaru k obohaceni umeleckeho dojmu z koncertu, jenz se poradal 22. listopadu 1992 v Huddersfieldu. Ve skladbe francouzskeho skladatele G. Griseye " Cern hvezdy" na slova astronoma J. Lumineta ucinkoval spolu s orchestrem velky radioteleskop v Jodrell Banku, ktery v dobe koncertu pozoroval pulsar PSR 0329+54 v souhvezdi Zirafy s impulsni periodou 0,71 s, udajne " pro kalibracni ucely ". Navic z magnetofonoveho zaznamu bylo slyset pipani znameho pulsaru v Plachtach 0833-45 s impulsni periodou 0,09 s. Neslo vsak o svetovou premieru - ta se odehrala jiz v r. 1988 na relativistickem symposiu v Australii, kde si s orchestrem "zabubnoval" pulsar PSR 1749-28 v souhvezdi Strelce s impulsni periodou 0,56 s. Hudebnici si pochvalovali, ze pulsar dokonce synkopoval tim, ze nektere impulsy mely tak malou intenzitu, ze zmizely v sumu.

Britsky radioastronom A. Lyne shrnul dosavadni statistiku o 550 pulsarech takto: 20 pulsaru je cleny tesnych dvojhvezd; sekundarni slozkou je v 5 pripadech neutronova hvezda a v 15 pripadech bily trpaslik, pricemz tri z nich podlehaji ablaci hmoty z intenzivni interakce s pulsarem ( cerne vdovy ). V kulovych hvezdokupach bylo nalezeno jiz 30 prevazne milisekundovych pulsaru, ktere se dodatecne roztaceji na vysoke obratky prenosem plynu ze sekundarni slozky. Nejvydatnejsim zdrojem milisekundovych pulsaru je kulova hvezdokupa M 15, ktera jich obsahuje alespon 8. Pulsar 1257+12 vykazuje komplikovane zmeny impulsni periody, ktere lze dobre vysvetlit existenci dvou planet, ktere obihaji kolem neutronove hvezdy.

Tyz autor take shrnul dosavadni poznatky o nahlych skocich v impulsni periode nekterych pulsaru, ktere pricita prenosu momentu hybnosti mezi supratekutym plastem a tuhou kurou neutronove hvezdy prostrednictvim mikroskopickych kvantrovych viru v neutronove suprakapaline. Zatim bylo pozorovano celkem 33 skoku u 8 pulsaru, z toho 9 skoku u pulsaru v Plachtach a 4 u pulsaru v Krabi mlhovine. Skoky se vyskytuji zejmena u pulsaru s rychlou zmenou delky pulsni periody s casem, jejichz stari cini 10 000 az 20 000 let.

Celou radu radiovych pulsaru se zasluhou druzice Compton podarilo odhalit tez v pasmu fotonu zareni gama. Tato druzice dokoncila v polovine listopadu 1992 celkovou prehlidku oblohy v pasmu 30 keV az 30 GeV. K jejim nejvetsim "neuspechum" patri necekane zkomplikovani vykladu povahy zableskovych zdroju zareni gama prave tim, ze druzice shromazdila mimoradne rozsahly, pozicne presny a homogenni pozorovaci material.

Do rijna 1992 se podarilo z pozorovani na druzici Compton ziskat udaje o prubehu a polohach 447 vzplanuti gama, zatimco predtim vsem aparaturam za leta 1978-91 jen 273 udaju. Vysledky jsou doslova nepochopitelne, nebot na jedne strane ukazuji, ze rozlozeni vzplanuti po obloze je naprosto izotropni, a na druhe strane zavislost cetnosti vzplanuti na jejich intenzite naznacuje nehomogenni prostorove rozlozeni. Kdyz kdysi znamy fyzik P. Ehrenfest prohlasil, ze je tezke neco vysvetlit, i kdyz tomu rozumite, a je to temer nemozne, kdyz tomu sami nerozumite, mel nejspis na mysli potize s vykladem povahy zableskovych zdroju zareni gama. Tyto ukazy totiz byly poprve zjisteny v r. 1973 a dnes si s nimi vime rady jeste mene, nez kdyz jsme o nich temer nic nevedeli.

Proto se objevuji cim dal bizarnejsi domnenky. Na jedne strane mnozi autori rozvijeji myslenku, ze jde o velmi vzacne srazky dvou neutronovych hvezd v cizich galaxiich. K takovemu ukazu v ramci dane galaxie dochazi snad jednou za milion let, ale samozrejme v nasem okoli jsou miliony vhodnych galaxii... Naproti tomu R. White prichazi s domnenkou, ze jde o srazky komet v Oortove oblaku nasi slunecni soustavy. Kdyz se zde dve jadra komet srazi rychlosti 3 km/s, uvolni se energie radu 1021 J , a to pry bohate staci na pozorovane vzplanuti gama. Zda se mi vsak, ze nejblize pravde budou R. Lingenfelter a J. Higdon, kteri soudi, ze se zde prekryvaji dve populace a dva ruzne mechanismy vzplanuti, ale ze v obou pripadech prece jen jde o neutronove hvezdy.

Dulezitym voditkem by byla alespon jedna jista identifikace vzplanuti s prechodnym optickym jevem, cimz se u nas zabyvaji jiz cele desetileti R. Hudec aj. Zatim jsou vsak naznacovane opticke identifikace vzdy nejak problematicke, takze na rozlusteni teto zapeklite hadanky si astronomicky svet jeste nejakou dobu pocka.


Jdi na obsah, dalsi pokracovani.