Pulzar černá vdova. Kredit: Mark A. Garlick; Dunlap Institute for Astronomy & Astrophysics, University of Toronto.

Ve vesmíru je snad úplně všechno. Jsou tam i černé vdovy, které mají podobné choutky, jako jejich pozemské kolegyně. Astronomové tak přezdívají pulzarům, které mají blízkého hvězdného partnera. Tak jako pavoučí černé vdovy oslní svého partnera a nakonec ho pozřou, tak i pulzary černé vdovy sežehnou drtivou radiací a postupně sežerou objekt, který má tu smůlu, že se vyskytuje příliš blízko.

Robert Main. Kredit: Dunlap Institute for Astronomy & Astrophysics, University of Toronto.

Doktorand Robert Main z Torontské univerzity a jeho tým zvládli husarský kousek. Pozorovali pulzar černou vdovu a jeho oběť v jednom z nejvyšších rozlišení v historii astronomie. Jejich cíl byl ve vzdálenosti 6500 světelných let a badatelé tam sledovali dva regiony intenzivní radiace, které jsou od sebe vzdálené asi 20 kilometrů. Přesnost pozorování byla srovnatelná s tím, jako kdybychom ze Země pozorovali blechu na povrchu trpasličí planety Pluto. Výzkum Mainova týmu publikoval časopis Nature.

Pulzar černá vdova na kompozitním snímku. Kredit: X-ray: NASA/CXC/ASTRON/B.Stappers et al.; Optical: AAO/J.Bland-Hawthorn & H.Jones.

Výjimečné pozorování umožnila unikátní geometrie systému pulzaru, který nese označení PSR B1957+20. Samotný pulzar je zřejmě jedním z nejtěžších známých pulzarů. Jeho hmota o váze 1,7 až 2,4 Sluncí je napěchovaná do oblasti o průměru pár desítek kilometrů. Tenhle šílený objekt ještě navíc rotuje asi 600-krát za sekundu. Partnerem pulzaru je hnědý trpaslík, který lehčí než pulzar, ale zároveň je mnohem větší. Jeho průměr odpovídá třetině Slunce. Pulzar a hnědého trpaslíka dělí vzdálenost 2 milionů kilometrů, což odpovídá zhruba pětinásobku vzdálenosti mezi Zemí a Měsícem. Pulzar s trpaslíkem se oběhnou za 9 hodin.

Mocná gravitace pulzaru má hnědého trpaslíka v hrsti. Ten je s pulzarem ve vázané rotaci, čili nastavuje pulzaru stále stejnou stranu. Trpaslíka, který je za normálních okolností poměrně chladný, griluje proud intenzivního záření pulzaru do té míry, že jeho přivrácenou stranu žhaví na nějakých 6 tisíc °C. Což je teplota na povrchu Slunce.

Takhle to nepotrvá věčně. Pulzar černá vdova velmi pravděpodobně dostojí svému jménu a hnědého trpaslíka postupně vypaří a sežere. Už teď pulzar z trpaslíka vytrhává oblak plynu, který je podobný ocasu komety. Pro Mainův tým to byla šťastná souhra okolností, protože tenhle plyn funguje jako plazmová čočka, čili šikovné zvětšovací sklíčko. Právě díky tomu mohli astronomové pozorovat dva regiony s intenzivní radiací na povrchu pulzaru.

Main a spol. mají za to, že jejich pozorování pulzaru černé vdovy by mohlo přispět k řešení záhady rychlých rádiových záblesků FRB. Zdá se, že by celou řadu zvláštních vlastností těchto záblesků mohly vysvětlit podobné plazmové čočky v galaxiích, které hostí zdroje rychlých rádiových záblesků. To ale ještě bude nutné pořádně prověřit. 

Video: NASA: A Black Widow Pulsar Consumes its Mate


Literatura
University of Toronto 23. 5. 2018, Nature 557: 522–525.