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

Před třiceti lety poprvé zabečel klonovaný tvor. A rozjel obří byznys

Ve skotském Roslinově ústavu přišlo 5. července 1996 na svět zvíře, jehož narození znamenalo velký vědecký úspěch, zároveň ale otevřelo řadu otázek. Ovečka Dolly byla totiž prvním živočichem naklonovaným z dospělé buňky savce a metoda, díky níž se narodila, je teoreticky použitelná i v případě člověka. Asi nejznámější ovčí celebrita ovšem na výjimečnost možná doplatila, a to o půlku kratším životem ve srovnání s obyčejnými ovcemi. Ovečka byla utracena ve věku šesti let v polovině února 2003.
před 14 hhodinami

Tesáky pavouků mají delší historii, než se myslelo. Vědci je našli u tvora starého půl miliardy let

Kousnutí pavouka, klíštěte nebo štíra může být bolestivé, a dokonce může člověku přinést ve výjimečných případech smrt. Paleontologové teď rozkryli evoluční příběh jejich tesáků.
včera v 08:45

VideoLetní obloha nabízí krásu i poučení. Astronom radí, co pozorovat

Začátek července přichází s kombinací teplých večerů, jasné oblohy a volného času. Astronom Pavel Suchan doporučuje, kam v této době na noční obloze hledět, aby se člověk něco dozvěděl o vesmíru a viděl to nejzajímavější, co letní obloha nabízí.
3. 7. 2026

Robotický tahač letí zachránit teleskop NASA, který se rychle blíží k Zemi

Do vesmíru bylo v pátek vysláno trojramenné robotické vesmírné plavidlo, které má zachránit dalekohled amerického Národního úřadu pro letectví a vesmír (NASA) dříve, než by mohl shořet v zemské atmosféře. Napsala o tom agentura AP.
3. 7. 2026

El Niño je tady. Ještě zesílí a přinese extrémní počasí, varuje WMO

Podle Světové meteorologické organizace (WMO) se v tropickém Pacifiku vyvinuly podmínky jevu El Niño. Vědci předpovídají, že v nadcházejících měsících rychle zesílí, čímž se v mnoha částech světa zvýší pravděpodobnost výskytu vln veder, sucha, silných srážek a dalších extrémních povětrnostních jevů.
3. 7. 2026

Kanibalismus škodí lidskému zdraví, proto se neuchytil, tvrdí vědci

Kanibalismus má nepříznivé dopady na zdraví, což je hlavním důvodem, proč se v lidské společnosti neuchytil, tvrdí dvojice vědců z Polska a Česka. Pomocí matematického modelu dospěli k závěru, že dlouhodobé pojídání jiných lidí šíří v komunitě nemoci a vede k jejímu rozpadu, napsala agentura Reuters.
3. 7. 2026

Vědci popsali, jak nebezpečný patogen plíživě získal imunitu vůči antibiotikům

Ukryté na nemocničních chodbách, šířící se v malých nenápadných vlnkách. Z hlediska lidského času pomalu a nenápadně, ale současně nezastavitelně a tak, aby co nejlépe odolávaly lidské medicíně. A podařilo se jim to – z obyčejných bakterií se staly „superbakterie“ odolné vůči většině antibiotik. Vědci teď popsali, jak tato cesta vypadala.
3. 7. 2026

Americká vědkyně vytvořila umělé buňky, které se umí samy rozmnožovat

Dělí se, replikují svůj genom, vypadají jako živé. Ale tyto buňky vznikly pod rukama vědců v laboratoři. Od opravdového umělého života je sice dělí ještě propast, ale jsou prvním náznakem toho, jak by v budoucnosti mohl vypadat.
2. 7. 2026

Evropský pohled