Nejchladnější místo vesmíru je hrobem dvou hvězd  
Soustava radioteleskopů ALMA zjistila, že za extrémně nízkou teplotou mlhoviny Bumerang zřejmě stojí dvojhvězda, ve které zanikající velká hvězda pozřela svého malého společníka.

 

Mrazivý Bumerang. Kredit: NASA, ESA and The Hubble Heritage Team (STScI/AURA).
Mrazivý Bumerang. Kredit: NASA, ESA and The Hubble Heritage Team (STScI/AURA).

Před pár lety jsme na OSLU psali o podivuhodné mlhovině Bumerang v souhvězdí Kentaura, kde astronomové naměřili nejnižší teplotu ve známém vesmíru. Bumerang je od nás vzdálený nějakých 5 tisíc světelných let a bylo by proti přírodě, kdyby skutečně nejchladnější místo ve vesmíru bylo právě poblíž nás. Zřejmě to tedy nebude absolutní rekord, ale i tak je Bumerang vesmírným divem, který přitáhl pozornost řady odborníků. Když mlhovinu Bumerang pozorovali v devadesátých letech, tak se velmi překvapivě ukázalo, že jako jediný doposud známý objekt absorbuje záři reliktního záření vesmíru (cosmic microwave background, CMB). To ovšem znamenalo, že musí být chladnější než toto reliktní záření, jehož teplota je přibližně 2,7 kelvinů.

 

Raghvendra Sahai. Kredit: Caltech.
Raghvendra Sahai. Kredit: Caltech.

Když se podíváme prakticky kamkoliv do rozlehlého vesmíru, tak se tam teplota pohybuje právě kolem 2,7 kelvinů. To je velmi nízká teplota, při které zmrzne i vodík. Můžeme tedy s klidem říct, že vesmír je proklatě mrazivé místo. Jenže mlhovina Bumerang je v tomhle ohledu opravdu zvláštní. Teplota tam dosahuje asi 0,1 kelvinu, tedy jen desetinu stupně nad absolutní nulou. Jak je to ale možné? Doposud to byla slušná vesmírná záhada. Teď se zdá, že Bumerang je pozůstatkem vesmírné tragédie.


Do věci se opět vložil Raghvendra Sahai z Laboratoře tryskového pohonu NASA se svými spolupracovníky. Právě Sahai byl přitom ústřední postavou dřívějšího výzkumu, při němž byla objevena extrémně nízká teplota mlhoviny Bumerang. Mlhovinu intenzivně sledovala soustava radioteleskopů ALMA v Chile, která přivedla Sahaie s kolegy k závěru, že Bumerang je vlastní mrazivým hrobem dvou hvězd.

 

ALMA s Mléčnou dráhou. Kredit: ESO/B. Tafreshi/TWAN.
ALMA s Mléčnou dráhou. Kredit: ESO/B. Tafreshi/TWAN.

Badatelé použili data soustavy ALMA k sestavení první detailní mapy mlhoviny Bumerang. Zjistili, že se z centrální oblasti mlhoviny rozpíná kulovitá slupka materiálu o hmotnosti nejméně 3,3 Slunce. Pohybuje se přitom rychlostí kolem 170 kilometrů za sekundu. ALMA navíc pořídila tak detailní snímky, že je vidět dovnitř zmíněné slupky. Jsou tam patrné dvě menší bubliny, které se rozpínají od centrální oblasti Bumerangu. Mohla by něco takového způsobit exploze jedné hvězdy? Sahai a jeho spolupracovníci si to nemyslí.

 

Mlhovina Bumerang pro tiskárnu. Kredit: ESA/Hubble.
Mlhovina Bumerang pro tiskárnu. Kredit: ESA/Hubble.

To vše vedlo Sakaie a spol. k závěru, že v srdci mlhoviny Bumerang původně nebyla jedna hvězda, jak si odborníci doposud mysleli, nýbrž dvě hvězdy v těsné dvojhvězdě. Jedna z hvězd byla přitom mnohem větší než ta druhá. Když se nachýlil čas velké hvězdy, tak se začala nafukovat, až pohltila svého malého hvězdného společníka. Malá hvězda nějaký čas obíhala ve svrchní vrstvách velké hvězdy. Jejich soužití ale definitivně skončilo asi před 1 000 let, kdy došlo k nevyhnutelné divoké srážce. Výsledkem této srážky pak podle Sakaie a jeho kolegů jsou bubliny kosmického materiálu, které pozorujeme v mlhovině Bumerang.


Podle Sahaie je velmi neobvyklé, že bychom takto vyčetli celou historii konce dvojhvězdy a vzniku pozoruhodné mlhoviny. Je to šťastná náhoda. Podle Marka Morrise z Kalifornské univerzity v Los Angeles právě evoluční historie zmíněných hvězd vysvětluje, proč je Bumerang natolik zvláštní mlhovinou. Dnešní pozorovatelé si Bumerang skvěle užijí. Ale nebude to trvat věčně. Ve skutečnosti tento zvláštní jev zase rychle pomine a Bumerang se postupně oteplí na méně výjimečné teploty. Podobné situace vlastně nemusejí být ve vesmíru zase tak vzácné. Problém je v tom, že zřejmě trvají vždy jen krátce, takže musíme mít výjimečné štěstí, abychom podobnou mlhovinu objevili v našem sousedství.

Literatura
New Scientist 29. 3. 2017, arXiv:1703.06929.

Datum: 06.04.2017
Tisk článku

Nejchladnější dívka ve Městě chladu - Black Holly
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 329 Kč
cena: 279 Kč
Nejchladnější dívka ve Městě chladu
Black Holly
Související články:

Radioteleskopy ALMA pozorovaly ohňostrůjné galaxie z mladého vesmíru     Autor: Stanislav Mihulka (15.03.2013)
Soustava ALMA objevila manufakturu na komety     Autor: Stanislav Mihulka (09.06.2013)
Zjevení v nejchladnějším místě vesmíru     Autor: Stanislav Mihulka (29.10.2013)



Diskuze:

srážkou obvykle vzniká teplení

Florian Stanislav,2017-04-06 19:23:20

Není to tak dávno, co tu běžela diskuze odborníka o gravitačním potenciálu při spojení kosmických velkých těles a z toho plynoucího obrovského ohřátí až protavení Země.
Článek píše o ochlazení při spojení dvou částí dvojhvězdy.

Odpovědět


Re: srážkou obvykle vzniká teplení

Pavel A1,2017-04-07 19:45:15

To si představte, že když pustíte kus dřeva, tak padá dolů, ale pokud ho pustíte pod vodou, tak padá nahoru. To je ale nerozluštitelná fyzikální záhada, co?

Takže polopatě. Splynutím dvou hvězd a dalším šestitisíciletým vývojem vznikne naprosto jiný fyzikální systém než splynutím dvou pevných těles. A požadovat v obou systémech stejné vlastnosti je stejný nesmysl, jako požadovat, aby dřevo puštěné pod vodou padalo dolů, když přece ve vzduchu padá dolů.

Odpovědět


Re: Re: srážkou obvykle vzniká teplení

Florian Stanislav,2017-04-08 17:32:47

Ano, už jsem to někde slyšel: dřevo ve vzduchu padá a hoří, ve vodě plave a uhasne.
Nejsem příznivcem počítání s gravitačním potenciálem, ale = kappa*(M/r), takže jde hlavně o hmotnost a poloměr. Gravitace u černých děr nějak funguje, nechám to už raději na Vás.

Odpovědět

Jakub Rint,2017-04-06 18:57:08

V článku jsem se ale vůbec nedočetl, jaká je fyzikální podstata oné nízké teploty.
Splynutí dvou hvězd přece neochlazuje okolí pod nižší teplotu než je reliktní záření.

Odpovědět


Re:

Pavel A1,2017-04-07 19:38:13

Tipuji na adiabatickou expanzi. A splynutí dvou hvězd asi dá té expanzi tak velký kopanec, že výsledná teplota pak může být tak nízká.

Odpovědět


Re: Re:

Jakub Rint,2017-04-07 20:58:04

Také mě to napadlo, ale nějak si neumím představit, jak se to odehrává v neohraničeném objemu a v prostředí vesmírného vakua.

Odpovědět


Re: Re: Re:

Karel Rabl,2017-04-07 21:53:56

Ale vakuum v tom vidíme my pro světlo, je to téměř (jak jsem psal zde na oslovi před lety) neprostupný prostor(čas se pro něj zastaví), kde může dosáhnout z jeho hlediska pouhých 300 tis km za s a to ještě z našeho hlediska, z hlediska světla vlastně stojí, a hmota může být dutina v tomto prostoru,(možná v Grand Saso neudělali chybu při měření neutrin, nebo povytáhli konektor,aby je současná komunita nesežrala zaživa) samozřejmně ne pro "nás" a nakonec i to světlo,
(fotoefekt) a když se dvě hvězdy slučují berou si s sebou i to vakuum(nasávají i prostor a rozdíl teplot či dokonce snížení, může být způsoben nehomogenitou tohoto prostoru(vakua). Tak to vidím já, jako laik zbavený balastu, možná chybných výpočtů, které se na fyziku nabalily.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re:

Florian Stanislav,2017-04-08 17:36:44

S nasáváním vakua, jako s každým nasáváním, může být problém, protože hnací silou srážky je gravitace působící na hmotu a snad i světlo.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re:

Karel Rabl,2017-04-09 14:51:36

S tím "nasáváním" jsem to myslel tak, že hmota vytváří prostor("vakuum") a ten prostor není v celém objemu stejný a občas se může stát, že zkřivení prostoru okolo hmoty je nestejné až natolik, zejména pokud se hmota("čas"), načas téměř ztratí jejím splynutím, tak v určitém objemu vznikne dutina(nehomogenita), která se projeví nejen ochlazením, protože tudy nemůže pronikat jakékoliv elektromagnetické pole.Které se šíří pouze "vakuem" a hmotou.

Odpovědět


Re: Re:

Jakub Rint,2017-04-07 20:59:56

Připadá mi, že článek místo odpovědí přináší více otázek.

Odpovědět


Re: Re: Re:

Josef Hrncirik,2017-04-09 12:30:27

Porovnání obr. 1 a 2. však jasně implikuje,
že Raghvendra Sahai vychladne na obvyklou teplotu cca E* rychleji,
než-li se obvyklou teplotu ohřeje Bumerang.

Odpovědět


Re: Re:

Josef Hrncirik,2017-04-09 09:04:02

Adiabatický kopanec přináší podle I. věty příjemci VŽDY energetický ZISK.

Odpovědět

matematika

Milan Krnic,2017-04-06 18:27:03

Jejich soužití ale definitivně skončilo asi před 6 000 lety. Atd ...

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni




















Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace