Další kosmický týden je za námi a před vámi je nyní nejaktuálnější vydání pravidelného souhrnu kosmonautického dění v uplynulých dnech. Kosmotýdeník vás tentokrát vezme hodně daleko v prostoru a čase. Budeme se totiž trochu otírat o astronomii a podíváme se na jednu mladou a velmi zajímavou neutronovou hvězdu! V dalších tématech zamíříme na Floridu, kde budeme sledovat přesun rakety Atlas V určené pro očekávaný náklad, anebo se podíváme na balení vozítka Perseverance před jeho odletem na Mars. Přeji vám dobré čtení a pěknou neděli.

Unikátní sledování magnetaru

Dnes se budeme věnovat jednomu extrémnímu tématu a to magnetarům a neutronovým hvězdám. Společným pozorováním kosmického dalekohledu Neil Gehrels Swift Observatory, evropské družice XMM-Newton a amerického kosmického teleskopu NuSTAR se podařilo zaznamenat velmi zajímavý objekt, který je vlastně nejmladší neutronovou hvězdou, jakou jsme kdy viděli. Jelikož jde hned po černých dírách o nejextrémnější kosmické objekty, které je relativně těžké pozorovat, můžete se těšit na výlet do míst, kam se s Kosmotýdeníkem často nevydáváme. To stejné bychom mohli říct i o časových horizontech, kterým se budeme tentokrát věnovat.

Swift J1818.0-1607
Zdroj: https://www.esa.int/

Cílem pozorování zmíněných misí byl nedávno objevený objekt s názvem Swift J1818.0-1607. Nová studie v časopise Astrophysical Journal Letters odhaduje, že je tato neutronová hvězda jen asi 240 let stará. To je na poměry hvězd opravdový mladík a tak nám poskytuje pohled na rané fáze života těchto extrémních hvězd.

Pojďme si na začátek vysvětlit, co je to vlastně neutronová hvězda. Jedná se o velmi husté a malé hvězdy, které jsou pozůstatkem po výbuchu supernov. Jsou tvořené převážně neutrony udržovanými pohromadě gravitační silou. Bmiěhem vzniku neutronové hvězdy jsou pod velkým tlakem elektrony vmáčknuty do jader atomů, čímž se protony v jádrech změní na neutrony. Jedná se o závěrečnou část života supernov. Jejich rozměry jsou však překvapivě malé. Velikostně se pohybují v průměru kolem 10 – 30 km při hustotě 8×10¹³ až 2×10¹⁵ g/cm³. Extrémnějším a hustějším objektem jsou pak již jen černé díry. Swift J1818.0-1607 dosahuje dvou hmotností našeho Slunce při průměru 25 km.

Swift J1818.0-1607 je však ještě extrémnější, než se dá předpokládat. Má asi tisíckrát silnější magnetické pole, než mívají běžné neutronové hvězdy a patří tak ke zvláštní kategorii objektů zvaných magnetary. Navíc je to, zdá se, nejmladší magnetar, jaký kdy byl objeven. Pokud by se měření potvrdila a věk by skutečně odpovídal, můžeme zcela výjimečně sledovat světelné záření z exploze, která je na kosmické poměry velmi čerstvá. „Tento objekt nám ukazuje tak mladé životní procesy magnetaru, že jsme je nikdy předtím neviděli. Zkrátka pozorujeme extrémní objekt velmi krátce po jeho vzniku,“ řekla Nanda Rea, výzkumná pracovnice Institutu kosmických věd v Barceloně a hlavní vědecká vedoucí pozorovacích kampaní XMM Newton a NuSTAR.

XMM-Newton
Zdroj: https://www.esa.int/

I když existuje více než 3 000 známých neutronových hvězd, vědci identifikovali pouze 31 potvrzených magnetarů – včetně tohoto nejnovějšího. Protože jejich fyzikální vlastnosti nelze vytvořit v pozemských podmínkách, jsou neutronové hvězdy (včetně magnetarů) velmi cenným zdrojem informací o extrémních stavech hmoty a energií. „Možná, pokud pochopíme příběh formování těchto objektů, pochopíme, proč existuje tak obrovský rozdíl mezi počtem magnetarů, které jsme našli, a celkovým počtem známých neutronových hvězd,“ řekla Rea.

Swift J1818.0-1607 se nachází v souhvězdí Střelce a je relativně blízko Země – vzdálen je jen asi 16 000 světelných let. (Světlu samozřejmě trvá určitou dobu, než docestuje k Zemi a vidíme tak světlo, které neutronová hvězda emitovala asi před 16 000 lety, když jí bylo zmíněných 240 let.) Mnoho vědeckých modelů naznačuje, že se fyzikální vlastnosti a chování magnetarů mění s věkem a že magnetary mohou být nejaktivnější, když jsou mladší. Nalezení takto mladého vzorku pomůže tyto modely upřesnit.

Ačkoli neutronové hvězdy dosahují průměrů jen asi 15 až 30 kilometrů, mohou vydávat obrovské záblesky světla na stejné úrovni jako mnohem větší objekty. Zejména magnetary byly spojeny s obrovskými záblesky záření natolik jasnými, že by byly jasně pozorovatelné po celém vesmíru. S ohledem na extrémní fyzikální vlastnosti magnetarů si vědci myslí, že existuje několik způsobů, jak mohou generovat takové obrovské množství energie. Každopádně pro astronomy jsou nejdůležitější extrémní záblesky, které během svého života magnetary produkují.

Swift J1818.0-1607 byl pozorován právě při jednom z jeho záblesků. V té chvíli se jeho rentgenové záření stalo asi desetkrát jasnějším, než obvykle. Pozorování takové události je na kosmické poměry velmi výjimečná a krátká záležitost. Události výbuchu se liší podle specifik daného magnetaru, ale obvykle začínají náhlým zvýšením jasu v průběhu dnů nebo týdnů, po kterém následuje postupný pokles v průběhu měsíců nebo let, kdy se magnetar vrátí k jeho normálním hodnotám. Astronomové tak musí jednat rychle, což se zde podařilo a do pozorování záblesku se tak zapojily zmíněné mise.

Umělecká představa extrémních projevů neutronové hvězdy
Zdroj: https://www.esa.int/

Kromě rentgenového záření je známo, že magnetary uvolňují velké množství záření gama, což je forma energie s nejvyšší energií ve vesmíru. Mohou také emitovat stálé paprsky rádiových vln, což je naopak forma energie s nejnižší energií ve vesmíru. (Neutronové hvězdy, které vyzařují radiové záření s dlouhou životností, se nazývají radio pulsary; Swift J1818.0-1607 je jedním z pěti známých magnetarů, které jsou také rádiovými pulsary.). „Na magnetarech je úžasné, že jsou velmi různorodé,“ řekla Victoria Kaspi, ředitelka McGill Space Institute na McGill University v Montrealu a bývalá členka týmu NuSTAR, který se samotné studie nezúčastnil. „Pokaždé, když je pozorujete, zjistíte, že vám to vypráví zcela jiný příběh. Jsou velmi podivné a velmi vzácné a nemyslím si, že jsme doposud spatřili všechny formy jejich projevů.“

Kosmický přehled týdne:

Raketa Atlas V společnosti United Launch Alliance se v sobotu vydala na rampu 41 na Floridě. Nejde o jen tak ledajaký přesun, ale o převoz rakety, který snad už v červenci vynese nové americké vozítko Perseverance určené k průzkumu Marsu a přípravy mise na návrat vzorků z Rudé planety zpět na Zemi. Raketa byla během tohoto přesunu zatím bez aerodynamického krytu. Samotné vozítko dokončuje integraci do startovního a přeletového stavu. Posledním úkolem před startem pak bude instalace radioizotopového termoelektrického generátoru, který bude k vozítku připojen ve chvíli, kdy bude již na raketě pod aerodynamickým krytem.

Atlas V pro Perseverance na cestě k rampě
Zdroj: https://scontent.fprg1-1.fna.fbcdn.net/

Dopady světové pandemie koronaviru stále ovlivňují dění nejen v kosmonautice. Nejnovější smutnou zprávou je, že došlo opět k odkladu startu budoucí špičky světové astronomie – Dalekohledu Jamese Webba. NASA uvedla, že kvůli přerušení některých prací v době pandemie došlo k blíže neuvedenému časovému skluzu, který neumožní, aby start proběhl v původně plánovaném březnu 2021. Práce se v době pandemie prý snížily až o 50%. Nový termín startu však zatím nebyl uveden.

Přehled z Kosmonautixu:

Další týden napěchovaný událostmi v kosmonautice, které jsme sledovali pomocí našich článků. Pojďme si je nyní shrnout. Vydáváme alespoň dva články o kosmonautice denně. Začali jsme konstatováním, že dvanáctý start malé rakety Electron byl úspěšný. Dále jsme zamířili na evropský kosmodrom v Kourou, kde na svůj start čeká raketa Vega. Vega tentokrát ponese výraznou českou stopu a tak je jí start o to zajímavější. Evropská sonda Solar orbiter si odbyla své první přísluní. V úterý jste se dočkali dalšího dílu seriálu Svět nad planetou. Věnovali jsme se také přípravám na start španělské družice určené pro snímkování Země ve vysokém rozlišení, která nese jméno SEOSAT-Ingenio. Vyšel další měsíční přehled, který se věnoval přípravám, změnám a výrobě stanice Gateway. Podívali jsme se také na aktuální vědecký výzkum, který probíhá na palubě Mezinárodní kosmické stanice. Návrat vzorků z Marsu bude náročná záležitost, která bude vyžadovat součinnost mnoha technologií. Třeba Evropa dodá pro návratovou marsovskou misi například svůj rover. Podívali jsme se na parádní snímky toho, jak byl americký rover Perseverance sbalen pro cestu k Marsu. Do užšího výběru misí byla vybrána i ta, která by se měla vydat k měsíci planety Neptun – Tritonu. Podívali jsme se také na to, jak Čína vypustila snímkovací družici Gaofen a dvě malé družice jako sekundární náklad. Na závěr týdne jsme se blíže podívali na připravovaný destrukční test, který uzavře strukturální zkoušky SLS.

Snímek týdne:

Když se balíte před dlouhou cestou, bývá to vždy velmi náročné. Teď si představte, že jste rover, který se chystá na cestu na Mars. Jednosměrnou cestu. To už to balení je proces, který stojí za to vidět. Podívejte se proto, jak vypadalo americké vozítko Perseverance, když jej připravovali do letové konfigurace. Start je zatím naplánován na 20. července.

Balení Perseverance před startem
Zdroj: https://mk0spaceflightnoa02a.kinstacdn.com/

Video týdne:

Objevilo se skvělé video o motorech na tuhé pohonné látky – SRB, které budou pohánět první letový exemplář rakety SLS, která pošle nepilotovaný Orion na oblet Měsíce. Ve videu se shrnují aktuální přípravy a význam těchto motorů a stav jejich přípravy. Dočkáte se i záběrů na vlak, který jednotlivé díly přivezl na Floridu a budete si moct zblízka prohlédnout i spodní část trysky.

Zdroje informací:
https://www.nasa.gov/
https://www.esa.int/
https://www.facebook.com/

Zdroje obrázků:
https://scontent.fprg1-1.fna.fbcdn.net/…eb95e373f4431427a04b8e77ab678fdb&oe=5F13D427
https://www.esa.int/…/22080300-1-eng-GB/XMM-Newton_observes_baby_magnetar_pillars.jpg
https://www.esa.int/…/Extreme_explosion_pillars.jpg
https://www.esa.int/…/10148619-2-eng-GB/XMM-Newton_pillars.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/magnetar20200617-16.jpg
https://mk0spaceflightnoa02a.kinstacdn.com/…/KSC-20200528-PH-CMM01_0001large.jpg