Neutronové hvězdy jsou jako pralinky. Nová studie poprvé popsala jejich strukturu

Podle nové studie existují dva druhy neutronových hvězd. Jedny připomínají pralinky s lískovým oříškem uprostřed, druhý typ zase fyzici přirovnávají k čokoládovým bonbonům s měkkou náplní a tvrdým obalem.

O nitru neutronových hvězd toho víme jen málo. Přestože byly objevené už před více než šedesáti lety, stále jsou známé jen základní informace. Vznikají po zániku hvězdy a celá jejich hmotnost odpovídající našemu Slunci se stlačí do koule o rozměrech Prahy. Ale jak vypadá jejich struktura, bylo až dosud záhadou. 

Největší problém je pro vědce simulovat extrémní podmínky, které panují uvnitř neutronových hvězd. Na Zemi je nelze v laboratoři napodobit. Existuje proto řada modelů, v nichž jsou jejich různé vlastnosti – od hustoty po teplotu – popsány pomocí takzvaných stavových rovnic. Tyto rovnice se snaží zachytit strukturu neutronových hvězd od jejich povrchu až po jádro.

Fyzikům z Goetheho univerzity ve Frankfurtu se teď podařilo přidat další důležité dílky do této skládačky. Pracovní skupina vedená profesorem Lucianem Rezzollou z Institutu teoretické fyziky vypracovala více než milion různých stavových rovnic, které splňují omezení daná jednak údaji získanými z teoretické jaderné fyziky, jednak astronomickými pozorováními. Výsledky vydali v časopise The Astrophysical Journal Letters.

Není neutronová hvězda jako neutronová hvězda

Při vyhodnocování stavových rovnic přišli na překvapivý objev: existují dva druhy neutronových hvězd, které se od sebe dost zásadně liší. Zdá se, že „lehké“ neutronové hvězdy (s hmotnostmi menšími než asi 1,7 hmotnosti Slunce) mají měkký plášť a tuhé jádro, zatímco „těžké“ neutronové hvězdy (s hmotnostmi většími než 1,7 hmotnosti Slunce) mají naopak tuhý plášť a měkké jádro.

„Tento výsledek je velmi zajímavý, protože nám přímo ukazuje, jak stlačitelné může být centrum neutronových hvězd,“ vysvětluje profesor Luciano Rezzolla. „Neutronové hvězdy se zřejmě chovají trochu jako čokoládové pralinky. Lehké hvězdy se podobají těm čokoládám, které mají ve svém středu lískový oříšek obklopený měkkou čokoládou, zatímco těžké hvězdy lze považovat spíše za ty čokolády, kde tvrdá vrstva obsahuje měkkou náplň.“

Zásadní význam pro tento poznatek měla rychlost zvuku, na kterou se ve své studii zaměřil student bakalářského studia Sinan Altiparmak. Tato veličina měří, jak rychle se zvukové vlny šíří uvnitř objektu, a závisí na tom, jak tuhá nebo měkká je hmota. Na Zemi se rychlost zvuku využívá k průzkumu nitra planety a k objevování ložisek ropy.

Modelováním stavových rovnic se fyzikům podařilo odhalit i další dosud nevysvětlené vlastnosti neutronových hvězd. Například bez ohledu na jejich hmotnost mají velmi pravděpodobně poloměr pouhých dvanáct kilometrů.  

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Parapsychologové v Československu proutky hledali uran a rukama rakovinu

V komunistickém Československu v 80. let minulého století fungovaly dvě laboratoře na výzkum parapsychologie, které byly placené z veřejného rozpočtu. Jednu z nich vedl Zdeněk Rejdák, druhou František Kahuda. Každý z nich měl k dispozici desítky externích spolupracovníků, léčitelů, lékařů nebo důlních expertů. Ti například pomocí proutků zkoumali, jaké typy rud se nachází v konkrétním dole, nebo se v nemocnicích snažili pomocí rukou diagnostikovat vážné nemoci, jako byla třeba rakovina, kterou pak léčili pomocí přírodních preparátů. Popsal to ve svém výzkumu Pavel Horák z Etnologického ústavu Akademie věd.
před 2 hhodinami

Lídři v oblasti AI čekají na „AIpokalypsu“. Obávají se hněvu veřejnosti

Ředitelé společností Anthropic, OpenAI a dalších firem zabývajících se umělou inteligencí (AI) v soukromí zvažují možné scénáře veřejné a politické vzpoury, k níž by mohlo dojít po katastrofické události spojené s AI – taková událost se někdy označuje jako AIpokalypsa. Očekávají rozsáhlou událost, pravděpodobně kybernetický útok znemožňující přístup k finančním službám, k připojení k internetu, nebo dokonce k dodávkám elektřiny a vody, napsal web Axios.
před 5 hhodinami

Bilance: Zemědělská půda kvůli degradaci nezachytává vodu, prohlubuje tak sucho

Česká zemědělská půda dokáže průměrně zadržet pouhých 60 procent vody, kterou by zachytávala, kdyby byla zcela zdravá. Potýká se s dopady dlouhodobého průmyslového hospodaření, úbytkem organické hmoty a narušením své přirozené struktury. Data vychází z údajů Výzkumného ústavu monitoringu a ochrany půdy a expertů, které oslovil reportážní pořad ČT Bilance. Zlepšit kvalitu půdy i retenční potenciál může takzvané regenerativní hospodaření, které ale zatím vláda nepodporuje.
před 6 hhodinami

Kulturou proti depresi. Ústav duševního zdraví plánuje Umění na předpis

Národní ústav duševního zdraví (NUDZ) zakládá platformu, která má prostřednictvím kultury pomáhat s prevencí deprese a úzkosti. Po počátečním mapování by měla vzniknout síť propojující už existující kulturní instituce jako galerie, muzea či knihovny, kde lidé mohou například společně tvořit, tančit, zpívat a podobně. Cílem je aktivní zapojení lidí, nikoliv pouze „expozice“ kultuře. V další fázi má nová Národní platforma prevence kulturou propojit kulturní sítě se zdravotními, sociálními a školskými službami.
před 8 hhodinami

Před sto lety vstoupili do československé vlády Němci. Historik: Pozitivní dopady cítíme dodnes

Doba první republiky se mnohdy považuje za čas soupeření mezi Čechy a Němci. Po většinu její existence se ale německá menšina aktivně podílela na vládnutí. Klíčovým dnem se stal 13. říjen 1926, kdy byla jmenována československá vláda, v níž byli i dva němečtí ministři. Jak se to stalo, vysvětluje historik Jaroslav Šebek.
před 9 hhodinami

Plodiny za půl století ztratily půlku nutriční hodnoty, varuje zpráva

Moderní zemědělství dokáže sice vyprodukovat obrovské množství potravin, ale jejich kvalita už není, co bývala. Potvrzují to tvrdá data, která shromáždili autoři zprávy, již vydal think tank Deep Science Ventures. Podle dokumentu mají základní plodiny jako pšenice, jablka a mrkve v současné době asi o polovinu nižší nutriční hodnotu než mívaly v 60. letech minulého století. Příčinou je hlavně dramatický pokles v kvalitě půdy – rostliny z ní už nejsou schopné získávat tolik zdrojů jako v minulosti.
před 10 hhodinami

Nobelovu cenu za ekonomii získali Robert E. Hall a Michael Woodford

Královská švédská akademie věd v pondělí oznámila nové nositele Nobelovy ceny za ekonomii. Stali se jimi Robert E. Hall a Michael Woodford. Ocenění získali za „mikroekonomické základy makroekonomické stabilizace“, oznámila akademie. Skončilo tak vyhlašování letošních laureátů tohoto prestižního ocenění po týdnu, kdy byli postupně zveřejňováni držitelé Nobelovy ceny za lékařství, fyziku, chemii, literaturu a mír.
včeraAktualizovánovčera v 15:46‌‌

Pokroky v AI přivádějí matematiky do „existenční krize“

V posledních měsících dosáhly nekomerční modely umělé inteligence (AI) významného pokroku v matematice a jejich tvůrci tvrdí, že vyřešily stovky dosud nevyřešených problémů. To vyvolalo řadu otázek v celosvětové vědecké komunitě.
včera v 14:42‌‌

Evropský pohled

ČT24 každý den vybírá z obsahu publikovaného evropskými veřejnými médii, členy Eurovize.