Mrtvá hvězda v objetí světla

ESO 010/18 tisková zpráva

Pozorování přístrojem MUSE odhalila osamocenou neutronovou hvězdu v sousední galaxii

Nové snímky získané dalekohledem ESO/VLT v Chile a dalšími teleskopy odhalují bohatou oblast plnou hvězd a zářících plynných oblaků, která se nachází v Malém Magellanově oblaku – jedné z nejbližších sousedních galaxií. Mezi filamenty plynu, které jsou pozůstatkem 2 000 let staré supernovy, se astronomům podařilo identifikovat obtížně zachytitelný hvězdný objekt. Přístroj MUSE byl použit ke zjištění jeho polohy a starší pozorování pořízená kosmickou observatoří Chandra následně potvrdila, že se jedná o osamocenou neutronovou hvězdu.

Působivý nový snímek, který byl vytvořen ze záběrů pořízených pomocí pozemních i kosmických teleskopů [1], dokumentuje pátrání po nepolapitelném objektu ukrytém ve změti plynných filamentů v nitru Malého Magellanova oblaku (Small Magellanic Cloud) nacházejícího se asi 200 tisíc světelných let od nás.

Data získaná pomocí přístroje MUSE a dalekohledu ESO/VLT (Very Large Telescope) v Chile pomohla odhalit nápadný prstenec plynu v systému známém pod katalogovým označením 1E 0102.2-7219. Prstenec se pomalu rozpíná uprostřed oblasti plné rychle se pohybujících filamentů plynu a prachu, které tvoří pozůstatek po explozi supernovy (supernova). Objev umožnil týmu astronomů pod vedením Frédérica Vogta (ESO) vystopovat vůbec první známou osamocenou neutronovou hvězdu (neutron star) se slabým magnetickým polem ležící mimo naši Galaxii.

Vědci si povšimli, že střed prstence se nápadně shoduje se zdrojem rentgenového záření (X-ray) s označením p1, který se podařilo zaznamenat již před řadou let. Povaha tohoto objektu však zůstávala záhadou. Především nebylo jasné, jestli se nachází v prostoru pozorovaných pozůstatků po explozi supernovy nebo až za nimi. Teprve na základě sledování prstence plynu obsahujícího neon a kyslík pomocí přístroje MUSE se vědcům podařilo prokázat, že tento útvar takřka dokonale obkružuje zdroj p1. Potvrdilo se tak, že p1 skutečně leží ve stejné oblasti jako pozůstatky supernovy. Když byla konečně vyřešena otázka polohy objektu p1, využili astronomové starší pozorování v rentgenové oblasti spektra získaná kosmickou observatoří Chandra (Chandra X-ray Observatory), a zjistili, že zdrojem nemůže být nic jiného než osamocená neutronová hvězda s relativně slabým magnetickým polem.

Frédéric Vogt k tomu říká: „Když pátráte po bodovém zdroji a vesmír sám vám doslova zakroužkuje místo, kde ho máte hledat, pak už to ani nemůže být snazší.“

Když hmotná hvězda vybuchne jako supernova, zanechá po sobě změť horkého plynu a prachu, která je označována jako pozůstatek po explozi supernovy. Tyto proměnlivé útvary jsou klíčem k redistribuci těžších chemických prvků (které vznikly v závěrečných fázích života hvězd v jejich nitru) do okolního mezihvězdného média, kde se následně mohou podílet na formování nových hvězd a planet.

Předpokládá se, že osamocené neutronové hvězdy se slabým magnetickým polem – objekty o průměru sotva deset kilometrů, ale hmotnější než Slunce – se ve vesmíru vyskytují poměrně hojně. Je však velmi obtížné je najít, protože se dají pozorovat pouze v oboru rentgenového záření [2]. Fakt, že se podařilo odhalit skutečnou povahu objektu ‚p1‘ jako neutronové hvězdy na základě optických pozorování ve viditelné oblasti spektra, je proto zcela mimořádným výsledkem.

Spoluautorka práce Liz Bartlett (ESO, Chile) shrnuje význam objevu: „Jedná se o první objekt svého druhu ležící mimo naši Galaxii. Jeho povahu se podařilo potvrdit pomocí přístroje MUSE, který jsme použili jako naváděcí zařízení. Myslíme si, že tento postup by mohl otevřít zcela nové možnosti k objevování a studiu těchto nepolapitelných objektů.“

Zdroj

Poznámky

[1] Snímek kombinuje data získaná pomocí přístroje MUSE, který pracuje ve spojení s dalekohledem ESO/VLT (Very Large Telescope) v Chile, a kosmických observatoří HST (NASA/ESA Hubble Space Telescope) a Chandra (NASA Chandra X-Ray Observatory).

[2] Pulsary (pulsar) jsou rychle rotující neutronové hvězdy se silným magnetickým polem. Silně vyzařují v rádiové oblasti ale i dalších pásmech elektromagnetického záření. Proto je mnohem snadnější je objevit. Představují však pouze malé procento předpokládaného celkového počtu všech neutronových hvězd.

Další informace

Výzkum byl prezentován v článku “Identification of the central compact object in the young supernova remnant 1E 0102.2-7219” autorů Frédéric P. A. Vogt a kol., který byl zveřejněn ve vědeckém časopise Nature Astronomy.

Složení týmu: Frédéric P. A. Vogt (ESO, Santiago, Chile & ESO Fellow), Elizabeth S. Bartlett (ESO, Santiago, Chile & ESO Fellow), Ivo R. Seitenzahl (University of New South Wales Canberra, Austrálie), Michael A. Dopita (Australian National University, Canberra, Austrálie), Parviz Ghavamian (Towson University, Baltimore, Maryland, USA), Ashley J. Ruiter (University of New South Wales Canberra & ARC Centre of Excellence for All-sky Astrophysics, Austrálie) a Jason P. Terry (University of Georgia, Athens, USA).

ESO je nejvýznamnější mezivládní astronomická organizace v Evropě, která v současnosti provozuje nejproduktivnějších pozemní astronomické observatoře světa. ESO má 15 členských států: Belgie, Česká republika, Dánsko, Finsko, Francie, Itálie, Německo, Nizozemsko, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko, Velká Británie a dvojici strategických partnerů – Chile, která hostí všechny observatoře ESO, a Austrálii. ESO uskutečňuje ambiciózní program zaměřený na návrh, konstrukci a provoz výkonných pozemních pozorovacích komplexů umožňujících astronomům dosáhnout významných vědeckých objevů. ESO také hraje vedoucí úlohu při podpoře a organizaci celosvětové spolupráce v astronomickém výzkumu. ESO provozuje tři unikátní pozorovací střediska světového významu nacházející se v Chile: La Silla, Paranal a Chajnantor. Na Observatoři Paranal, nejvyspělejší astronomické observatoři světa pro viditelnou oblast, pracuje Velmi velký dalekohled VLT a dva přehlídkové teleskopy – VISTA a VST. Dalekohled VISTA pozoruje v infračervené části spektra a je největším přehlídkovým teleskopem světa, dalekohled VST je největším teleskopem navrženým k prohlídce oblohy ve viditelné oblasti spektra. ESO je významným partnerem zařízení APEX a revolučního astronomického teleskopu ALMA, největšího astronomického projektu současnosti. Nedaleko observatoře Paranal, na hoře Cerro Armazones, staví ESO nový dalekohled ELT (Extremely Large Telescope) s primárním zrcadlem o průměru 39 m, který se stane „největším okem lidstva hledícím do vesmíru“.

Odkazy

• vědecký článek v Nature Astronomy
• snímky dalekohledu VLT

Kontakty

Viktor Votruba; národní kontakt; Astronomický ústav AV ČR, 251 65 Ondřejov, Česká republika; Email: votruba@physics.muni.cz

Jiří Srba; překlad; Hvězdárna Valašské Meziříčí, p. o., Česká republika; Email: jsrba@astrovm.cz

Frédéric P. A. Vogt; ESO Fellow; Santiago, Chile; Email: fvogt@eso.org

Elizabeth S. Bartlett; ESO Fellow; Santiago, Chile; Email: ebartlet@eso.org

Richard Hook; ESO Public Information Officer; Garching bei München, Germany; Tel.: +49 89 3200 6655; Mobil: +49 151 1537 3591; Email: rhook@eso.org