Rentgenový teleskop NICER objevil rychle rotující neutronovou hvězdu

Podle analýzy dat shromážděných observatoří NASA s názvem Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER) v letech 2017 až 2022 se neutronová hvězda v rentgenovém binárním systému 4U 1820-30 otáčí 716krát za sekundu, což z ní činí jeden z nejrychleji rotujících objektů, které kdy byly pozorovány. Nachází se asi 26 000 světelných let od Země v souhvězdí Střelce. Tento rentgenový binární systém je součástí kulové hvězdokupy bohaté na kovy s názvem NGC 6624.

Skládá se ze dvou stálic – neutronové hvězdy a bílého trpaslíka. Ten kolem neutronové hvězdy oběhne jednou za 11 minut, což z něj činí systém s nejkratší známou oběžnou dobou. Pro 4U 1820-30 jsou typické krátké rentgenové záblesky, které trvají pouze 10-15 sekund. Je to pravděpodobně proto, že zapálené palivo bohaté na helium na jejím povrchu rychle vyhoří.

„Díky své intenzivní gravitaci neutronová hvězda přitahuje materiál od svého průvodce,“ uvedl Gaurava Jaisawal z DTU Space (Department of Space Research and Technology) a jeho kolegové. „Když se na jejím povrchu nahromadí dostatek materiálu, dojde na neutronové hvězdě k prudkému termonukleárnímu výbuchu, podobnému výbuchu atomové bomby.“

Astronomové použili k pozorování hvězdy 4U 1820-30 rentgenový dalekohled NICER, který je umístěn na vnějším povrchu Mezinárodní vesmírné stanice ISS. „Studovali jsme termonukleární exploze z tohoto systému a pak jsme objevili pozoruhodné oscilace, které naznačují, že neutronová hvězda rotuje kolem své středové osy ohromující rychlostí 716krát za sekundu,“ řekl Gaurava Jaisawal. „Pokud se tato skutečnost potvrdí i při budoucích pozorováních, bude neutronová hvězda 4U 1820-30 jedním z nejrychleji rotujících objektů, které kdy byly ve vesmíru pozorovány, a vyrovná se jí pouze jiná neutronová hvězda – pulsar – PSR J1748-2446.“

V letech 2017 až 2021 zaznamenal přístroj NICER 15 termonukleárních rentgenových záblesků z hvězdy 4U 1820-30. Právě jeden z těchto výbuchů vykazoval signaturu známou jako „termonukleární oscilace výbuchu“, která se objevovala při frekvenci 716 Hz. Tyto zábleskové oscilace odpovídají frekvenci rotace samotné neutronové hvězdy, což znamená, že se otáčí kolem své osy rekordní rychlostí 716krát za sekundu.

„Během záblesků se neutronová hvězda stává až 100 000krát jasnější než Slunce a uvolňuje obrovské množství energie,“ řekl Jerome Chenevez, výzkumný pracovník DTU Space. „Máme tedy co do činění s velmi extrémními událostmi a jejich studiem získáme nové poznatky o končících životních cyklech dvojhvězdných systémů a vzniku prvků ve vesmíru.“

Výsledky výzkumu byly publikovány v časopise Astrohysical Journal.

Zdroj: https://www.sci.news/astronomy/nicer-fast-spinning-neutron-star-13382.html a https://www.space.dtu.dk/english/about-us/news/dtu-researchers-discover-one-of-the-fastest-spinning-stars-in-the-universe?id=3b7d370c-74e0-4710-8f77-79fdf97789fa

autor: František Martinek