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

NASA mohla omylem kolonizovat Mars, naznačují vlastnosti „nesmrtelné“ bakterie

Americká vesmírná agentura NASA objevila před několika lety v opakovaně čištěné laboratoři bakterii, která přežila desítky pokusů o dezinfekci. Teď vědci popsali, jak to organismus dělá, a také potenciální dopady těchto schopností.
před 14 hhodinami

Vědci na Trutnovsku našli v trase D11 hromadné vojenské hroby z 18. a 19. století

Vědci v trase budoucí dálnice D11 v úseku mezi Jaroměří a Trutnovem objevili hromadné vojenské hroby z 18. a 19. století, které považují za mimořádný archeologický soubor doplňující poznání tehdejších válečných konfliktů. Kromě hrobu z druhé slezské války z roku 1745, o kterém již informovali, našli také tři z roku 1866.
před 16 hhodinami

Ničivé počasí v části Asie není náhoda, ale klimatické varování, tvrdí vědci

Jihovýchodní Asie letos čelí neobvykle silným bouřím. Počet obětí povodní a sesuvů půdy v Indonésii, na Srí Lance a v Thajsku dosud přesáhl 1400, přičemž více než tisícovka lidí se stále pohřešuje. V Indonésii zůstávají celé vesnice odříznuté od zbytku světa poté, co voda zničila mosty a silnice. Tisíce lidí na Srí Lance nemají přístup k pitné vodě, zatímco thajský premiér přiznal nedostatečnou reakci své vlády, píše agentura AP.
před 19 hhodinami

Stárnutí ženských vajíček se dá zvrátit, zjistili náhodou čeští vědci

Projevy stárnutí ženských vajíček, takzvaných oocytů, je možné zvrátit a jejich poškození opravit. To, co bylo dosud považováno za biologicky nemožné, dokázal mezinárodní tým vedený reprodukční bioložkou Helenou Fulkovou z Ústavu experimentální medicíny Akademie věd ČR, který o průlomu informoval v tiskové zprávě. Výsledky zveřejnil časopis Aging Cell. Podle vědců otevírají závěry práce nové otázky o biologii stárnutí a také prostor pro vývoj budoucích léčebných postupů.
před 20 hhodinami

Univerzitní spin-offy sílí. Pomáhají výzkumu a míří do světového byznysu

Univerzitní firmy, takzvané spin-offy, které vysokým školám přinášejí zisk, jsou v zahraničí běžné. V tuzemsku se tento model prosazuje pomaleji. Na konferenci v Ostravě, pořádané agenturou CzechInvest, zazněly příklady úspěšných firem, které dokážou z akademického výzkumu vytvořit mezinárodně konkurenceschopný produkt i finanční přínos pro vysoké školy.
před 21 hhodinami

Humanoidů v Číně vzniká spousta, kupuje je málokdo. Země se bojí bubliny

Čína vsadila na to, že se stane světovou velmocí v humanoidních robotech. Podle několika analýz ale možná přišla s touto technologií příliš brzy, protože reálně o ni není příliš zájem.
včera v 06:30

Cukry, „guma“ a prach mrtvých hvězd. Vědci prozkoumali vzorky z asteroidu Bennu

Když v září roku 2023 dostali vědci do rukou vzorky z mise Osiris-REx, která prostudovala temný asteroid Bennu, věděli, že drží poklad, jehož hodnota se nedá vyjádřit čísly. Analýza od té doby přináší pořád nová překvapení. Teď rovnou tři současně – a to ve formě informací o Sluneční soustavě a původu života. Vědci ve třech na sobě nezávislých studiích odhalili ve vzorcích cukry nepostradatelné pro život, v kosmu dosud nepozorovanou gumovitou látku a také nečekaně vysoký výskyt prachu vzniklého při explozích supernov.
3. 12. 2025

Borelie jsou mazané. Čeští vědci popsali první okamžiky infekce

Tým vědců z Biologického centra Akademie věd přinesl nové zásadní poznatky o tom, jak probíhá první fáze infekce lymské boreliózy těsně po přenosu z klíštěte.
3. 12. 2025
Načítání...