rentgenové záření

Vědci vyřešili 50letou záhadu kuriózního rentgenového záření z Kasiopeji (W)

26. 3. 2026 Iveta Mauci 0 komentářů 4 min read 60 Zobrazení Astrofyzika, bílý trpaslík, Galaxie, Kasioperja, Polárka, rentgenové záření, Yaël Nazé, záhada

Astrofyzika ESA Nové Vesmírné objevy Záhady vesmíru

Hvězda, kterou lze vidět pouhým okem, nechávala astronomy po celá desetiletí v nejistotě díky svému neobvykle silnému rentgenovému záření.

Nová záhada se objevila v polovině 70. let, kdy se ukázalo, že gama-Cas září v neobvyklém vysokoenergetickém rentgenovém záření. Následné studie zjistily, že původ této rentgenové záře pochází převážně z extrémně horké plazmy o teplotě 150 milionů °C, která září s jasem asi 40krát větším, než se u tak hmotných hvězd obvykle očekává.

Vědci nyní pomocí japonského vesmírného dalekohledu XRISM konečně odhalili zdroj kuriózního záření. Objevili skrytého bílého trpaslíka, který přitahuje materiál a generuje extrémní teplo. Tento objev nejen řeší 50 let starou záhadu obklopující gama galaxii Kasiopeji, ale také potvrzuje existenci dlouho předpovídaného typu dvojhvězdného systému.

Neviditelný společník, který pohlcuje materiál z hvězdy gama-Cas, je viditelné pouhým okem. Kdysi byl odhalen jako viník zvláštního rentgenového záření přicházejícího z hvězdné soustavy, který astronomové nedokázali identifikovat odkud se bere.

Unikátní pozorování s vysokým rozlišením kterou provedla mise X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission (XRISM) odhalila, že rentgenové záření souvisí s orbitálním pohybem doprovodné hvězdy, konkrétně bílého trpaslika, což astronomům umožnilo konečně vyřešit dlouholetou záhadu.

Dvojté W, které zná každý

Hvězda gama-Cas (γ -Cas) je pro Evropany viditelná každou bezoblačnou noc. Tvoří centrální „bod“ charakteristického souhvězdí Kasiopeje ve tvaru písmene „W“.

Přestože je na noční obloze významná, je zahalena tajemstvím od roku 1866, kdy si italský astronom Angelo Secchi všiml něčeho zvláštního v jejím světelném podpisu. Její vodíkový „otisk prstu“ byl jasný, zatímco u hvězd, jako je naše Slunce, se obvykle projevuje jako tmavá čára.

Tento zvláštní útvar zahájil vznik nové třídy hvězd, nazývaných „Be“ hvězdy, slučující „B“ spojené s horkými modrobílými hmotnými hvězdami s „e“ z podivné emise vodíku.

Popis: Hvězda gama-Cas (γ-Cas) tvoří centrální „bod“ charakteristického souhvězdí Kasiopeji ve tvaru písmene „W“. Nachází se blízko „polární hvězdy“ Polárky a pro pozorovatele na severní polokouli je viditelná každou noc.
Rychle rotující hvězda vyvrhuje rotující disk hmoty, což má za následek změny v její jasnosti. Malé dalekohledy odhalují tuto mihotavou jasnost, což z ní činí oblíbený cíl amatérských astronomů.

Trvalo několik desetiletí, než astronomové pochopili, že tyto emise pocházejí z rotujícího disku hmoty vyvrženého rychle rotující hvězdou. Takové disky se mohou v průběhu času hromadit a rozptylovat, což vede ke změnám v jasnosti hvězdy. Díky tomu je hvězda dodnes oblíbeným cílem amatérských astronomů.

Jak se pozorování pomocí dalekohledů zpřesňovala, bylo možné sledovat pohyb gama-Cas a odhalit, že ve jejím okolí musí být doprovodná hvězda s nízkou hmotností, která zůstává pro přímé pozorování pomocí dalekohledů neviditelná. Astronomové se proto domnívají, že by se mohlo jednat o bílého trpaslíka – kompaktní objekt s hmotností Slunce, ale velikosti Země.

Popis: Pozorování s vysokým rozlišením provedená radioteleskopem
XRISM odhalila původ kuriózního rentgenového záření pocházejícího z hvězdy gama-Cas, kterou lze pozorovat pouhým okem: hmota dopadající na svého průvodce, bílého trpaslíka.

S příchodem rentgenových vesmírných dalekohledů, včetně XMM-Newton (ESA), Chandry (NASA) a německého eROSITA, astronomové objevili přibližně dva tucty hvězd typu gama-Cas s podobným neobvyklým rentgenovým zářením, což z nich obecně činí zvláštní skupinu mezi hvězdami typu Be.

Dvě teorie vysokoenergetického rentgenového záření

V průběhu let se vysvětlení vysokoenergetického rentgenového záření zredukovalo na dvě protichůdné teorie. Vyvstala otázka: „Mohlo by lokální magnetické pole hvězdy interagovat s magnetickým polem okolního disku a vytvářet tak horký materiál? Nebo je rentgenové záření generováno materiálem disku hvězdy typu Be dopadajícím na jejího průvodce, bílého trpaslíka?“

Předchozí práce s využitím XMM-Newton skutečně uvolnila cestu pro XRISM, což umožnilo eliminovat řadu teorií a dokázat, která z posledních dvou soupeřících teorií byla správná. Je nesmírně uspokojivé mít konečně přímé důkazy k vyřešení této záhady! Uvádí ve své studii belgická astrofyzička Yaël Nazéová.

Pochopení, že objekty gama-Cas jsou hvězdy typu Be spárované s bílým trpaslíkem, který akreuje materiál, řeší celou záhadu rentgenového záření. Zároveň však otevírá další kuriozitu ohledně toho, jak se formuje a vyvíjí širší populace tohoto typu binárních systémů.

„Tento skvělý výsledek podtrhuje silnou spolupráci mezi japonským, evropským a americkým týmem, který pracuje na projektu XRISM,“ dodává Matteo Guainazzi, vědecký pracovník projektu XRISM v ESA. „Tento mezinárodní tým kombinuje technické a vědecké znalosti potřebné k vyřešení největších záhad rentgenového záření ve vesmíru a otevírá nové možností budoucích výzkumů.“

Zdroje: https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/XRISM_solves_famous_star_s_50-year_mystery; autorka vědecké studie Yaël Nazé z Univerzity v Lutychu v Belgii, DOI 10.1051/0004-6361/202558284;

Slunce svítí ve vysokoenergetickém rentgenovém záření, zde je důkaz NASA

26. 7. 2022 Adam Walko 1 min read 450 Zobrazení NASA, rentgenové záření, slunce, teleskop

Technologie TOP 10 Zajímavosti

NASA sdílela ohromující snímek našeho Slunce. Je vidět, že vystřeluje rentgenové paprsky.

Americká vesmírná agentura NASA zveřejnila na svém webu úžasnou hvězdnou fotografii, kterou pořídil Nukleární Spectroscopický teleskop Array (NuSTAR). Pozoruje vesmír způsobem, který astronomům pomáhá zmapovat mikrovzplanutí na povrchu Slunce.

Co je NuSTAR?

NuSTAR je kosmický rentgenový dalekohled, který se zaměřuje na vysokoenergetické rentgenové záření z astrofyzikálních zdrojů. Pozoruje vesmír způsobem, který astronomům pomáhá zmapovat mikrovzplanutí na povrchu Slunce.

Na kompozitním snímku NuSTAR od NASA, který je překryt dalším snímkem z observatoře Solar Dynamics Observatory (SDO), mohou diváci vidět vícebarevné rentgenové paprsky startující ze Slunce.

Co znamenají tyto rentgenové barvy?

Zelená barva na tomto obrázku ukazuje energie mezi 2 a 3 kiloelektronvolty (nebo KeV). Mezitím modrá označuje body mezi 3 a 5 kiloelektronvolty; jeden keV se rovná 1000 elektronvoltům.

NASA také poznamenala, že tyto vysokoenergetické rentgenové paprsky pocházejí z plynu zahřátého na více než 3 miliony stupňů.

Co je SDO?

Solar Dynamics Observatory je mise NASA, která od roku 2010 pozoruje Slunce. SDO pomáhá astronomům studovat Slunce jiným způsobem než NuSTAR. Konkrétně SDO monitoruje „vliv Slunce na Zemi a prostor blízké Země studiem sluneční atmosféry a magnetického pole,“ řekla agentura NASA.

Zdroj: NASA