Sobota, 26 září
Shadow

Experiment ISOLDE vrhl nové světlo na umírající hvězdy

Co se děje v umírající hvězdě? Nedávný experiment na urychlovači REX v CERN nabízí vodítka, která pomohou astrofyzikům přepočítat stáří největších explozí ve vesmíru.

Snímek v oboru rentgenového záření - pozůstatek supernovy Cassiopea A, zřejmě nejmladší v naší galaxii. Space.com
Snímek v oboru rentgenového záření – pozůstatek supernovy Cassiopea A, zřejmě nejmladší v naší galaxii. Space.com

Supernovy II. typu (zhroucení jádra) jsou nejvýraznější hvězdné exploze, které září více než celé galaxie. Tyto exploze proběhnou, když velmi těžké hvězdy (o hmotnosti větší než 8 Sluncí) vyčerpají fúzní palivo, přestane působit tlak rozpínání plynu proti gravitaci (během života hvězdy jsou v rovnováze) a dojde ke kolapsu hvězdy. Velké množství hmoty a energie vytryskne do okolního prostoru. Jádra takových hvězd potom velmi rychle implodují a vznikne z nich neutronová hvězda nebo černá díra.

Sekvence fyzikálních dějů během prvních několika sekund exploze supernovy je dobře známá. Vysokoenergetické fotony rozbijí jádra prvků v nitru hvězdy na jednotlivé protony, neutrony a alfa částice. Následují výtrysky lehkých částic – neutrin. Modelování toho, co se děje dále, ovšem představuje pro astrofyziku stále výzvu.

Optické teleskopy nabízí pouze velmi omezené možnosti zkoumání mechanismu exploze, naproti tomu pozorování v oboru záření gama poskytuje velmi užitečné informace, můžeme zmínit například záření, které produkuje izotop titanu 44, který přirozeně vzniká pří explozi supernovy a je vyvržen z umírající hvězdy. Množství tohoto izotopu (tedy intenzita záření gama na charakteristické frekvenci) může vědcům říct, jakým způsobem hvězda vybuchla.

Výzkumníci z CERN doufají, že díky pochopení toho, jak se titan 44 chová při energiích podobných těm v nitru supernov, budou schopni proniknout do detailů fyzikálního mechanismu supernovy II. typu.

V článku publikovaném minulý měsíc vědci popisují experiment, při kterém použili titan 44, který vznikl aktivací konstrukčních prvků urychlovače v Institutu Paula Scherrera ve Švýcarsku. (Vlastně se jim podařilo najít dokonalé využití tohoto odpadního problematického materiálu.)

V zařízení ISOLDE v CERN, potom svazky tohoto izotopu urychlili do komory naplněné héliem a pozorovali srážky mezi těmito dvěma prvky. Měření, která simulovala reakce probíhající v oblasti bohaté na křemík hned nad explodujícím jádrem supernovy, ukázala, že se při kolapsu jádra v supernově uvolňuje mnohem více zmíněného izotopu, než se původně předpokládalo.

Astrofyzici mohou tato nová data použít mimo jiné k novým výpočtům stáří supernov. Je to další ukázka toho, jak může zkoumání fyziky mikrosvěta přispět k poznání vzdálených koutů vesmíru.

Zdroj: CERN

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Tato stránka používá Akismet k omezení spamu. Podívejte se, jak vaše data z komentářů zpracováváme..