Atmosféry týchto planét v kombinácii s ich magnetickým poľom sú dokonalým prostredím pre vznik silných polárnych žiar.
Ilustračný obrázok. Zdroj: Wikimedia Commons. Autor: NASA/JPL-Caltech
Spolupracovníci Fyzikálneho ústavu v Opave a astronómovia z Astronomického centra Mikuláša Kopernika Poľskej akadémie vied prišli s veľmi zaujímavým výsledkom svojho výskumu. Informujú o ňom aj na stránke Fyzikálneho ústavu Sliezskej univerzity v Opave.
Polárnu žiaru, vznikajúcu interakciou častíc v hviezdnom vetre s atmosférou planét, detegujeme okrem Zeme aj na Jupiteri alebo Saturne. Vedci predpokladali, že podobný jav prebieha aj pri planétach v cudzích planetárnych sústavách. Zistenie, že vedci predpovedajú polárnu žiaru aj v prípade planét obiehajúcich okolo exotických hviezdnych majákov, teda pulzarov, je preto o to zaujímavejšie.
Čo je pulzar?
Pulzary sú rotujúce neutrónové hviezdy, teda hviezdy v záverečnom štádiu svojho života. Vznikli gravitačným zrútením centrálnej časti pôvodnej hviezdy, ktorá na konci svojho života vybuchla ako supernova. Dokážu dlhodobo s precíznou pravidelnosťou vyžarovať širokospektrálne žiarenie. Podobne ako svetlo majáka je svetlo z pulzarov vysielané hlavne v dvoch smeroch.
Nobelova cena za objav pulzara
Ak je rovina rotácie naklonená smerom k pozorovateľovi tak, ako hviezda rotuje, zdá sa od nás, akoby pravidelne blikala, a to s mimoriadnou frekvenciou niekoľkých zábleskov za sekundu. Aj z tohto dôvodu astronómovia Jocelyn Bellová Burnellová a Antony Hewish z Cambridgeskej univerzity, ktorí v roku 1967 po prvýkrát pozorovali pulzar, považovali signál za veľmi zvláštny. Tím astronómov následne jav správne opísal a za svoj príspevok do oblasti rádiovej astronómie získal v roku 1974 Nobelovu cenu za fyziku.
Planéty okolo pulzarov
Mohlo by sa zdať, že okolo pulzarov nemôže obiehať žiadna planéta, lebo ich vzniku predchádzal výbuch supernovy. Ten by musel akúkoľvek planétu obiehajúcu okolo pôvodnej hmotnej hviezdy zdevastovať. Opak je však pravdou – prvé exoplanéty obiehajúce okolo pulzara sa podarilo objaviť už v roku 1992, a to konkrétne pri pulzare PSR B1257+12 v súhvezdí Panna. Odvtedy však nebolo veľa ďalších podobných objavov. Naznačuje to, že existencia planét okolo pulzarov je naozaj vzácna.
Pozrite si
Stále veľa nezodpovedaných otázok
Vedci pritom predpokladajú, že planéty vznikli až po supernove. Pri pulzaroch sa totiž môžu vyskytovať nepríliš hmotné hviezdy, ktoré sa časom vyparia a z ich materiálu môžu vzniknúť planéty. A to buď z disku, ktorým sa z hviezdneho materiálu pulzar obklopí, alebo priamo z jadra takého vypareného hviezdneho súputníka. Tak či onak, vznik aj dlhodobejšia existencia planét okolo pulzarov sú stále opradené mnohými otázkami.
Polárna žiara vo vetroch pulzarov
Očakáva sa, že planéty obiehajúce okolo pulzarov sú mnohonásobne hmotnejšie ako Zem, majú teda aj výrazne hustejšiu a (voči hviezdnym vetrom z pulzara) odolnejšiu atmosféru a vlastné magnetické pole. Práve atmosféry takých planét v kombinácii s ich magnetickým poľom sú potom dokonalým prostredím pre vznik extrémne silných polárnych žiar. Práve na toto upozorňujú autori článku Auroras on Planets around Pulsars, publikovaného v decembri 2023 v prestížnom časopise The Astrophysical Journal Letters.
Pozorovanie pulzarov rádioteleskopmi
Úspešnosť metódy by neznamenalo len potvrdenie polárnych žiar na planétach obiehajúcich okolo pulzarov. Išlo by aj o novú metódu objavovania exoplanét pomocou rádioteleskopov.
„Pretože neutrónové hviezdy majú oveľa väčšie magnetické polia než ostatné hviezdy, mali by sme byť schopní pozorovať aj silné rádiové emisie z takýchto planét. Jedným z javov, ktorý pritom môžeme zaznamenať vďaka rádiovému žiareniu, je interakcia hviezdneho vetra z pulzara v magnetosfére planét, kde vznikajú polárne žiary. Výsledky našich simulácií ukazujú, že výsledný rádiový signál z polárnej žiary na takýchto planétach by mohol byť pozorovateľný súčasnými rádioteleskopmi. Predpokladané parametre pre takúto detekciu sú uvedené v našom vedeckom článku,“ opisuje Miljenko Čemeljić, ktorý pripomína, že na možnosť javu upozorňoval už pred 24 rokmi vedecko-fantastický obrázok. Na svojej maľbe ho predpovedala vedecká ilustrátorka Lynette R. Cooková, ktorá v roku 2000 namaľovala obraz Pulsar planet #1 (osobná poznámka autora vedeckej práce).
Zdroj: TS Fyzikálny ústav Sliezskej univerzity v Opave
(zh)
