Neutronové hvězdy jsou jako pralinky. Nová studie poprvé popsala jejich strukturu

Podle nové studie existují dva druhy neutronových hvězd. Jedny připomínají pralinky s lískovým oříškem uprostřed, druhý typ zase fyzici přirovnávají k čokoládovým bonbonům s měkkou náplní a tvrdým obalem.

O nitru neutronových hvězd toho víme jen málo. Přestože byly objevené už před více než šedesáti lety, stále jsou známé jen základní informace. Vznikají po zániku hvězdy a celá jejich hmotnost odpovídající našemu Slunci se stlačí do koule o rozměrech Prahy. Ale jak vypadá jejich struktura, bylo až dosud záhadou. 

Největší problém je pro vědce simulovat extrémní podmínky, které panují uvnitř neutronových hvězd. Na Zemi je nelze v laboratoři napodobit. Existuje proto řada modelů, v nichž jsou jejich různé vlastnosti – od hustoty po teplotu – popsány pomocí takzvaných stavových rovnic. Tyto rovnice se snaží zachytit strukturu neutronových hvězd od jejich povrchu až po jádro.

Fyzikům z Goetheho univerzity ve Frankfurtu se teď podařilo přidat další důležité dílky do této skládačky. Pracovní skupina vedená profesorem Lucianem Rezzollou z Institutu teoretické fyziky vypracovala více než milion různých stavových rovnic, které splňují omezení daná jednak údaji získanými z teoretické jaderné fyziky, jednak astronomickými pozorováními. Výsledky vydali v časopise The Astrophysical Journal Letters.

Není neutronová hvězda jako neutronová hvězda

Při vyhodnocování stavových rovnic přišli na překvapivý objev: existují dva druhy neutronových hvězd, které se od sebe dost zásadně liší. Zdá se, že „lehké“ neutronové hvězdy (s hmotnostmi menšími než asi 1,7 hmotnosti Slunce) mají měkký plášť a tuhé jádro, zatímco „těžké“ neutronové hvězdy (s hmotnostmi většími než 1,7 hmotnosti Slunce) mají naopak tuhý plášť a měkké jádro.

„Tento výsledek je velmi zajímavý, protože nám přímo ukazuje, jak stlačitelné může být centrum neutronových hvězd,“ vysvětluje profesor Luciano Rezzolla. „Neutronové hvězdy se zřejmě chovají trochu jako čokoládové pralinky. Lehké hvězdy se podobají těm čokoládám, které mají ve svém středu lískový oříšek obklopený měkkou čokoládou, zatímco těžké hvězdy lze považovat spíše za ty čokolády, kde tvrdá vrstva obsahuje měkkou náplň.“

Zásadní význam pro tento poznatek měla rychlost zvuku, na kterou se ve své studii zaměřil student bakalářského studia Sinan Altiparmak. Tato veličina měří, jak rychle se zvukové vlny šíří uvnitř objektu, a závisí na tom, jak tuhá nebo měkká je hmota. Na Zemi se rychlost zvuku využívá k průzkumu nitra planety a k objevování ložisek ropy.

Modelováním stavových rovnic se fyzikům podařilo odhalit i další dosud nevysvětlené vlastnosti neutronových hvězd. Například bez ohledu na jejich hmotnost mají velmi pravděpodobně poloměr pouhých dvanáct kilometrů.  

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

VideoČíně se poprvé podařilo přistát se znovupoužitelnou vesmírnou raketou na pevnině

Čínská vesmírná raketa poprvé přistála na pevnině. Přidala se tak k americkým společnostem SpaceX a Blue Origin, které už znovupoužitelné raketové stupně běžně využívají. Šlo o teprve druhý let rakety typu Ču-čchüe-3, při prvním explodovala. Úspěšné přistání otevírá asijské velmoci cestu k opakovanému použití a tím i výraznému zlevnění startů. Evropská unie testuje vlastní znovupoužitelné rakety v několika projektech, zatím nejdál je Themis, ale pokročily už i francouzská MaiaSpace a německá Rocket Factory Augsburg.
před 17 hhodinami

Letošní El Niño může být nejextrémnější v dějinách měření

Stále více modelů předpovídá, že jev El Niño nabude letos zvlášť silnou podobu. Vědci ho zatím nikdy tak masivní nepozorovali, takže to může přinést změny, které se jim jen nesmírně obtížně předpovídají.
před 18 hhodinami

Vapování u mladých zvyšuje riziko dýchacích potíží, varují britští lékaři

Vapování může u dětí a mladistvých vést k potížím s dýcháním a spánkem nebo k problémům s duševním zdravím. Královská vysoká škola pediatrie a dětského zdraví (RCPCH) v Londýně upozornila, že je třeba zabránit lákavé propagaci elektronických cigaret a vaporizérů, uvedla stanice BBC.
před 19 hhodinami

Trump chce do roku 2030 šestkrát zvýšit počet amerických vzletů do vesmíru

Americký prezident Donald Trump ve čtvrtek podepsal memorandum, které počítá s téměř šestinásobným ročním zvýšením počtu amerických vzletů do vesmíru. Do roku 2030 by ze Spojených států mělo být prováděno tisíc startů a návratů do atmosféry ročně, napsala agentura Reuters. Trumpův dokument rovněž nařizuje úřadům hledat nová místa vhodná pro starty raket.
včeraAktualizovánopřed 21 hhodinami

V klinické studii uspěla první vakcína proti melanomu

Společnost Moderna ve spolupráci s farmaceutickou firmou Merck vyvinula personalizovanou terapii proti rakovině, která v pokročilé fázi klinického testování v kombinaci s přípravkem Keytruda snížila riziko návratu a šíření melanomu. Nová léčba je téměř o polovinu účinnější než doposud používané léky. Pokud dojde ke schválení, mohla by výrazně zvýšit pravděpodobnost lidí po operaci melanomu, že se jim nemoc už nevrátí.
20. 8. 2026

Podívejte se, jak silné je letošní sucho v kontextu dekády

Desítky satelitních snímků ukazují, jak závažné je v Evropě letos sucho a horko, respektive jak se projevují jejich dopady na rostliny.
20. 8. 2026

Když vyschne řeka, život se do ní měsíce nevrátí, popisují vědci

Obnova života ve vodním toku po jeho vyschnutí může s příchodem dešťů trvat až dva měsíce. Čím déle trvá sucho, tím složitěji se ryby a další organismy vrací. Kritická hranice jsou čtyři týdny. Pokud sucho trvá déle, mohou podle hydrobiologických výzkumů uhynout všechny vodní organismy, uvedl Martin Rulík z olomoucké přírodovědecké fakulty. Další zátěží je podle něj vysoká teplota vody, která spolu s úbytkem kyslíku vytváří nejhorší podmínky.
20. 8. 2026

Astronomové objevili nejrychlejší hvězdu Mléčné dráhy. Sprintuje kolem černé díry

Astronomové objevili nejrychlejší známou hvězdu v naší galaxii, Mléčné dráze, která obíhá kolem černé díry v jejím středu. Hvězda, která dostala jméno S301, obíhá svou černou díru o hmotnosti čtyř milionů Sluncí rychlostí 25 tisíc kilometrů za sekundu. Navíc se k ní přibližuje víc než jakákoli jiná dosud pozorovaná hvězda, a to tak blízko, že pociťuje účinky rotace černé díry.
19. 8. 2026

Evropský pohled

ČT24 každý den vybírá z obsahu publikovaného evropskými veřejnými médii, členy Eurovize.