RTG ZÁŘENÍ ODHALUJE DŮKAZ NOVÉ PODOBY HMOTY VE VESMÍRU

Dolores Beasley, Headquarters, Washington
Steve Roy, Marshall Space Flight Center, Huntsville,
AlaMegan Watzke, Chandra X-ray Observatory Center, Cambridge, Mass

NASA Chandra X-ray observatory nalezla dvě hvězdy - jedna je příliš malá a jedna je příliš "studená" - jejichž objevem položila základ k dalšímu pochopení struktury hmoty ve vesmíru.  Tyto objevy otevřely nové okno jaderné fyzice, neboť nabídly spojení mezi "nekonečným" vesmírem a "drobounkým"členem této soustavy.

Chandra pozorovala dva hvězdné objekty RXJ1856.5-37543754 (obr. vlevo dole)  a 3C58 (obr. vpravo dole). Tato pozorování nastínila, že hmota v těchto hvězdách je dokonce hustější, než jaderná hmota nalezená na Zemi. Tento poznatek zvyšuje pravděpodobnost, že hvězdy jsou složeny z čistých kvarků nebo obsahují krystaly subjaderných částic, které normálně mají pouze krátkou životnost při vysokoenergetických kolizích.

Kombinací dat získaných z observatoře Chandra a HST astronomové zjistili, že RXJ 1856 září jako pevné těleso s teplotou 700 000 stupňů Celsia a má průměr okolo 11.3 kilometru. Tato velikost je příliš malá k tomu, abychom se vyrovnali se standardním modelem pro neutronové hvězdy - do dnešní doby většinou známé formy hmoty.

"Na základě zjištěných skutečností v kombinaci s pozorovanými důkazy se zdá,že hvězda není standardně složena z neutronů, ale kvarků ve formě neznámé kvarkové hmoty," řekl Jeremy  Drage z Harvard-Smithsonian center for Astrophysic (CfA) v Cambridge, Mass., jenž je hlavním autorem článku o RXJ1856, který by měl být uveřejněn 20. června 2002 v časopisu Astrophysical Journal.

"Myšlenka kvarků je velmi zajímavá, ovšem v pozemních laboratořích kvarky nebyly vidět mimo jádra. "Pozorování 3C58 observatoří Chandra přineslo také zarážející výsledky.Vědecký tým tvořili Patrik Slane a Steven Murray z CfA, dále pak David Helfand z Columbia University, New York. Tento tým při pozorování nenalezl očekávané rtg záření z horkého povrchu 3C58, neutronová hvězda byla vytvořena výbuchem, o čemž svědčí zápisy čínských a japonských astronomů v roce 1181.Tým učinil závěr, že hvězda má teplotu nižší než milión stupňů Celsia, což je daleko pod předpovězenou hodnotou.

"Naše pozorování nabízí první závažný test modelů  pro chladné neutronové hvězdy a zpochybňuje standardní teorii,"řekl Helfand. "Zdá se, že neutronové hvězdy nejsou pouze z neutronů a je tedy nutné uvažovat o nových formách hmoty. "Kávová lžička materiálu z neutronové hvězdy váží miliardu tun, tak mnoho, jako všechna auta, nákladní auta a autobusy na celé Zemi.

Tato mimořádná hustota je možná proto, že neexistuje žádný úplný prostor mezi jádry atomů. Atomová jádra se skládají z kladných protonů a neutrálních neutronů částic tak malých, že by se jich do hlavičky špendlíku vešlo 100 miliard biliónů. Protony a neutrony se skládají ještě z menších částic, které se nazývají kvarky, základní stavební bloky hmoty. "Ohromný" atom, který je rozbit na kvarky vyžaduje při srážce vysokou energii ve zlomku sekundy. Pozorování RXJ1856 může být interpretováno jako "normálnější" neutronová hvězda s horkou skvrnou.

Model, o jakém uvažují Fred Walter z State Universityz New Yorku a Stony Brook, jeden z objevitelů objektu RXJ1856 (byl původně objeven v roce 1996 německým rtg satelitem) je model se skvrnou. Nicméně, model s horkou skvrnou vyžaduje velmi zvláštní orientaci hvězdy  k Zemi, čímž lze vysvětlit pulsace, které jsou očekávány z horké skvrny. Pravděpodobnost takové orientace je velmi malá.

(podle relace 02-65 z10.4.2002 připravil PH)