Isté objekty žiaria oveľa jasnejšie, než to dovoľuje fyzika: Vedci si nedokážu vysvetliť túto kozmickú záhadu
Vedci si všímajú objekty, ktoré sú jasnejšie, než to fyzikálne zákony povoľujú. Zatiaľ sa však môžeme len dohadovať prečo je to tak.
Výskumníci z NASA sa v rámci nových pozorovaní pomocou röntgenového teleskopu NuSTAR zamerali na jednu z pretrvávajúcich kozmických záhad. Ide o ultrasvietivé röntgenové zdroje, ktoré sú viac ako stokrát jasnejšie, než by mali byť.
Tieto zdroje vyprodukujú približne 10-miliónov násobne viac energie, než vyprodukuje Slnko. Zaujímavosťou v tomto prípade je fakt, že sú tak jasné, že prekonávajú fyzikálnu hranicu, ktorú poznáme ako Eddingtonov limit. Táto hranica popisuje aký jasný môže objekt byť vzhľadom na jeho hmotnosť. Ultrasvietivé röntgenové zdroje túto hranicu bežne presahujú o 100 až 500 násobok a nikto nevie prečo.
V rámci novej štúdie výskumníci získali jedinečné dáta, ktoré im umožnili potvrdiť, že tieto zvláštne zdroje žiarenia sú naozaj tak jasné ako sa javia. To znamená, že skutočne porušujú Eddingtonov limit. Jedna z možných hypotéz naznačuje, že ich extrémnu jasnosť spôsobujú silné magnetické polia. V tomto smere sa však vedci dostávajú do slepej uličky. Potvrdiť povahu ultrasvietivých röntgenových zdrojov dokážu len pozorovania. Rekonštruovať magnetické polia týchto fenoménov nie je totiž v laboratóriu možné.
Čo sa stane ak objekt prekoná Eddingtonov limit?
Častice svetla, fotóny, vyvíjajú drobný tlak na objekty, s ktorými sa stretnú. Ak nejaký objekt vyžaruje dostatočné množstvo svetla na určitú rozlohu, potom tlak fotónov dokáže prekonať ťah gravitačnej sily objektu. Ak sa to stane, potom tento objekt dosiahol Eddingtonov limit. Podľa teórie by mal takýto objekt odtlačiť akýkoľvek plyn, či iný materiál, ktorý by vplyvom gravitácie padal dovnútra objektu.
Moment keď svetlo prekoná gravitáciu v tomto prípade hrá dôležitú úlohu, pretože sa vedci domnievajú, že materiál padajúci na ultrasvietivý röntgenový zdroj je príčinou jeho obrovského jasu. Vedci sa s týmto stretávajú pri pozorovaní čiernych dier. Keď čierna diera pritiahne svojou silnou gravitačnou silou prach a plyn, tieto materiály sa zahrejú a vyžarujú svetlo.
Neprehliadnite
Vedci preto dlhú dobu predpokladali, že ultrasvietivé röntgenové zdroje sú čierne diery obklopené jasným plynom. V roku 2014 sa však podarilo odhaliť, že jeden z týchto zdrojov je v skutočnosti neutrónová hviezda. Tá má názov M82 X-2 a od neďalekej hviezdy kradne gigantické množstvo hmoty. Výskumníci na základe tohto množstva hmoty vypočítali jej jasnosť a potvrdili, že táto neutrónová hviezda prekročila Eddingtonov limit.
Nová teória ale naznačuje, že mimoriadne silné magnetické polia môžu narušiť tvar atómov a tým pádom znížiť schopnosť fotónov odtlačiť ich. Inými slovami povedané, týmto by sa Eddingtonov limit v prípade týchto objektov zvýšil. Problém je, že tak silné magnetické polia, aké majú neutrónové hviezdy, nedokážeme na Zemi za pomoci súčasnej technológie reprodukovať.
„Podobné pozorovania nám ukazujú dopad mimoriadne silných magnetických polí, ktoré na Zemi nedokážeme vytvoriť. V tom leží krása astronómie. Pozorovania vesmíru nám ponúkajú odpovede, no na tie si musíme počkať,“ tvrdí Matteo Bachetti, vedúci novej štúdie.
Astronómovia aj naďalej monitorujú oblohu a pokúsia sa odhaliť viac ultrasvietivých röntgenových zdrojov.
Komentáre