Polární záře předpovídají vědci také u planet obíhajících rotující neutronové hvězdy

Dokáží dlouhodobě s precizní pravidelností vyzařovat širokospektrální záření, které je dle webu Astrofyzikální ProGResy z pulzarů vysílané hlavně ve dvou směrech, podobně jako světlo z majáku. Pokud je rovina rotace nakloněna směrem k pozorovateli, jak hvězda rotuje, od nás se zdá, jako by pravidelně blikala, a to s mimořádnou frekvencí několik záblesků za sekundu.

Nelze se proto divit, že když v roce 1967 astronomové poprvé nějaký pulzar detekovali, konkrétně Jocelyn Bellovová Burnellová (nar. 1943) a Antony Hewish (1924-2021) z Univerzity v Cambridgi, považovali signál za velmi zvláštní. Tým následně jev správně popsal a za svůj příspěvek do oblasti rádiové astronomie získal v roce 1974 Nobelovu cenu za fyziku.

Související

Lukáš Bauer

Zajímavou souvislost mezi vodou a vznikem planet…

Lukáš Bauer

Vědci odhalili silné magnetické pole vířící na…

A nyní spolupracovníci Fyzikálního ústavu v Opavě, astronomové z Astronomického centra Mikuláše Koperníka Polské akademie věd, přišli s velmi zajímavým výsledkem svého výzkumu. Jak známo, polární záře vznikající interakcí částic ve hvězdném větru s atmosférou planet detekujeme kromě Země také na Jupiteru nebo Saturnu. Ovšem doposud se jen teoreticky předpokládalo, že stejný jev probíhá i u planet v cizích planetárních soustavách. O to zajímavější je zjištění, že polární záře vědci předpovídají právě u planet obíhajících exotické hvězdné majáky (pulzary).

Planety kolem pulzarů

Už z podstaty věci by se mohlo zdát, že kolem pulzarů žádná planeta nemůže obíhat, neboť vzniku pulzaru předcházel výbuch supernovy, který by jakoukoliv planetu obíhající původní hmotnou hvězdu musel zdevastovat. Opak je ale pravdou – první exoplanety obíhající pulzar se podařilo objevit už v roce 1992, a to konkrétně u pulzaru PSR B1257+12 v souhvězdí Panny. Od té doby však mnoho dalších podobných objevů nenastalo; je tedy zjevné, že existence planet kolem pulzarů je opravdu vzácná. Vědci přitom předpokládají, že planety vznikly až po supernově.

U pulzarů se totiž mohou vyskytovat nepříliš hmotné hvězdy, které se časem vypaří a z jejich materiálu mohou planety vzniknout. A to buď z disku, kterým se z hvězdného materiálu pulzar obklopí, anebo přímo z jádra takového vypařeného hvězdného souputníka. Tak jako tak, vznik i dlouhodobější existence planet okolo pulzarů je stále opředena mnoha otazníky.

Polární záře ve větrech pulzarů

Očekává se, že takové planety obíhající pulzary jsou mnohonásobně hmotnější než Země, mají tedy i výrazně hustější (a vůči hvězdným větrům z pulzaru) odolnější atmosféru a vlastní magnetické pole. Právě atmosféry takových planet v kombinaci s jejich magnetickým polem jsou pak perfektním prostředím pro vznik extrémně silných polárních září. A na toto upozorňují autoři článku “Auroras on Planets around Pulsars” publikovaného v prosinci 2023 v prestižním časopise The Astronomical Journal Letters.

„Protože neutronové hvězdy mají mnohem větší magnetická pole než ostatní hvězdy, měli bychom být schopni pozorovat i silné rádiové emise z takových planet. Jedním z jevů, který přitom můžeme zaznamenat v rádiovém oboru, je interakce hvězdného větru z pulzaru v magnetosféře planet, kde vznikají polární záře. Výsledky našich simulací ukazují, že výsledný radiová signál z polární záře na takových planetách by mohl být pozorovatelný současnými radioteleskopy. Předpokládané parametry pro takovou detekci jsou uvedeny v našem vědeckém článku,“ popisuje Miljenko Čemeljić, který připomíná, že na možnost jevu upozorňoval už před 24 lety vědeckofantastický obrázek (viz úvodní fotografie).

Pokud by byla metoda úspěšná, neznamenalo by to jen potvrzení polárních září na planetách obíhajících pulzary, ale byla to nová metoda, jak objevovat exoplanety obecně, a to pomocí pozorování v rádiovém oboru. Existují dokonce předběžní kandidáti takových objevů, ale na potvrzení se stále čeká. Tak jako tak, Antony Hawish by byl nejspíš velmi potěšen, kam se jeho výzkum po objevu prvního pulzaru posunul – až k metodě objevování nových světů.

Zdroj: Astrofyzikální ProGResy, The Astronomical Journal Letters