Tisková zpráva

Dalekohledy ESO pomáhají odhalit tajemství pulsaru

30. srpna 2023

Díky mimořádné pozorovací kampani, na které se podílelo 12 pozemních i kosmických teleskopů včetně zařízení Evropské jižní observatoře ESO, se astronomům podařilo odhalit podivné chování pulsaru – kompaktního pozůstatku hmotné hvězdy s mimořádně rychlou rotací. Záhadný objekt je známý rychlými přechody mezi dvěma módy aktivity, což bylo až dosud pro astronomy nepochopitelné. Nyní však vědci objevili, že za toto podivné ‚přepínání‘ jsou zodpovědné náhlé krátkodobé emise hmoty z pulzaru.

Zaznamenali jsme mimořádné kosmické děje, při kterých bylo během velmi krátké doby, zhruba desítek sekund, vyvrženo do okolního prostoru značné množství hmoty a to z malého kompaktního hvězdného objektu rotujícího neuvěřitelnou rychlostí,“ popisuje vědecká pracovnice Maria Cristina Baglio (New York University Abu Dhabi; Italian National Institute for Astrophysics, INAF), hlavní autorka článku, který byl publikován ve vědeckém časopise Astronomy & Astrophysics.  

Pulsar je rychle rotující, silně magnetické jádro původně hmotné hvězdy, které z okolí magnetických pólů vyzařuje svazky intenzivního elektromagnetického záření většinou v rádiovém oboru. Díky rotaci objektu tyto svazky ozařují okolní prostor podobně jako maják a astronomové je mohu detekovat jen v případě, že míří směrem k Zemi. V takovém případě se pak jasnost hvězdy při pohledu ze Země periodicky mění.  

Objekt PSR J1023+0038 (zkráceně J1023) je však neobvyklým pulsarem s podivným chováním. Leží asi 4 500 světelných let od Slunce a na obloze se nachází v souhvězdí Sextant. Tento pulsar obíhá po těsné oběžné dráze kolem normální hvězdy a v posledním desetiletí stahuje hmotu ze svého souputníka, která se hromadí v disku kolem pulsaru a pomalu sestupuje stále blíže k němu.

Od okamžiku, kdy proces akumulace hmoty začal, periodické záblesky pulsaru téměř vymizely a objekt se začal opakovaně přepínat mezi dvěma módy – v aktivní fázi vydává značně intenzivní rentgenové a ultrafialové záření i viditelné světlo, zatímco v klidné fázi na těchto vlnových délkách zeslábne a emituje větší množství rádiového záření. V každém módu aktivity může pulsar setrvat od několika sekund až po minuty a následně se doslova ‚přepne‘ během několika sekund. A právě toto ‚přepínání‘ astronomy dosud nejvíce mátlo.

Během naší mimořádné kampaně, jejímž cílem bylo pochopit chování tohoto pulsaru, jsme využili řadu špičkových pozemních i kosmických teleskopů,“ říká vědecký pracovník a spoluautor práce Francesco Coti Zelati (Institute of Space Sciences, Barcelona, Španělsko). Do pozorování se zapojili mimo jiné dalekohledy ESO/VLT (Very Large Telescope) a ESO/NTT (New Technology Telescope), které detekovaly viditelné světlo a infračervené záření, a také radioteleskop ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), jehož evropským partnerem je ESO. Během dvou nocí v červnu 2021 se podařilo pozorovat přes 280 ‚přepnutí‘ mezi aktivní a klidnou fází pulzaru.  

Zjistili jsme, že přepínání režimů pramení z komplikované interakce mezi hvězdným větrem - tokem vysokoenergetických částic proudících od pulsaru - a hmotou padající k němu,“ vysvětluje Coti Zelati (INAF).

V klidném režimu je hmota sestupující k pulsaru rovnoměrně vypuzována v úzkém svazku – jetu – kolmo k rovině disku. Plyn se však postupně hromadí čím dál tím blíže a je intenzivněji zahříván hvězdným větrem proudícím z pulzaru. Systém se přepne do aktivní fáze a v níž horký plyn jasně září v rentgenovém a ultrafialovém záření i viditelném světle. Když jsou následně oblaky tohoto horkého materiálu ze systému vypuzeny, systém opět svítí méně a přepne se zpět do klidnějšího režimu. 

I když se podařilo rozluštit záhadu podivného chování pulsaru J1023, astronomové se mají při studiu tohoto unikátního objektu stále co učit. A dalekohledy ESO jim v tom budou i nadále pomáhat. Budoucí Extrémně velký dalekohled ESO/ELT, který je v současné době ve výstavbě v Chile, nabídne bezprecedentní pohled na mechanismy zodpovědné za přepínání fází u J1023. „ELT nám umožní získat klíčové poznatky o tom, jak je složení, prostorové rozložení, dynamika či aktuální energetický stav hmoty proudící k pulsaru ovlivněn ději při přepínání režimů,“ dodává spoluautor práce Sergio Campana (ředitel výzkumu, INAF Brera Observatory).

Další informace

Výzkum byl prezentování v článku, který byl publikován v časopise Astronomy & Astrophysics (doi:10.1051/0004-6361/202346418).

Složení týmu: M. C. Baglio (Center for Astro, Particle, and Planetary Physics, New York University Abu Dhabi, UAE [NYU Abu Dhabi]; INAF – Osservatorio Astronomico di Brera, Merate, Itálie [INAF Brera]), F. Coti Zelati (Institute of Space Sciences, Campus UAB, Barcelona, Španělsko [ICE–CSIC]; Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC), Barcelona, Španělsko [IEEC]; INAF Brera), S. Campana (INAF Brera), G. Busquet (Departament de Física Quànticai Astrofísica, Universitat de Barcelona, Španělsko; Institut de Ciències del Cosmos, Universitat de Barcelona, Španělsko; IEEC), P. D’Avanzo (INAF Brera), S. Giarratana (INAF – Istituto di Radioastronomia, Bologna, Itálie [INAF Bologna]; Department of Physics and Astronomy, University of Bologna, Itálie [Bologna]), M. Giroletti (INAF Bologna; Bologna), F. Ambrosino (INAF – Osservatorio Astronomico di Roma, Rome, Itálie [INAF Roma]); INAF – Istituto Astrofisica Planetologia Spaziali, Rome, Itálie; Sapienza Università di Roma, Rome, Italy), S.Crespi (NYU Abu Dhabi), A. Miraval Zanon (Agenzia Spaziale Italiana, Rome, Itálie; INAF Roma), X. Hou (Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences, Kunming, China; Key Laboratory for the Structure and Evolution of Celestial Objects, Chinese Academy of Sciences, Kunming, Čína), D. Li (National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences, Beijing, Čína; University of Chinese Academy of Sciences, Beijing, Čína; Research Center for Intelligent Computing Platforms, Zhejiang Laboratory, Hangzhou, Čína), J. Li (CAS Key Laboratory for Research in Galaxies and Cosmology, Department of Astronomy, University of Science and Technology of China, Hefei, Čína; School of Astronomy and Space Science, University of Science and Technology of China, Hefei, Čína), P. Wang (Institute for Frontiers in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University, Beijing, Čína), D. M. Russell (NYU Abu Dhabi), D. F. Torres (INAF Brera; IEEC; Institució Catalana de Recercai Estudis Avançats, Barcelona, Španělsko), K. Alabarta (NYU Abu Dhabi), P. Casella (INAF Roma), S. Covino (INAF Brera), D. M. Bramich (NYU Abu Dhabi; Division of Engineering, New York University Abu Dhabi, UAE), D. de Martino (INAF − Osservatorio Astronomico di Capodimonte, Napoli, Itálie), M. Méndez (Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen, Groningen, Nizozemí), S. E. Motta (INAF Brera), A. Papitto (INAF Roma), P. Saikia (NYU Abu Dhabi) a F. Vincentelli (Instituto de Astrofísica de Canarias, Tenerife, Spain; Departamento de Astrofísica, Universidad de La Laguna, Tenerife, Španělsko).

Evropská jižní observatoř (ESO) umožňuje vědcům z celého světa objevovat tajemství vesmíru ve prospěch všech. Navrhujeme, stavíme a provozujeme pozemní observatoře světové úrovně, které astronomové využívají k řešení vzrušujících otázek a šíření zájmu o astronomii, a podporujeme mezinárodní spolupráci v oblasti astronomie. ESO byla založena jako mezivládní organizace v roce 1962 a dnes ji podporuje 16 členských států (Belgie, Česká republika, Dánsko, Francie, Finsko, Irsko, Itálie, Německo, Nizozemsko, Polsko, Portugalsko, Rakousko, Spojené království, Španělsko, Švédsko a Švýcarsko), hostitelský stát Chile a Austrálie jako strategický partner. Sídlo ESO a její návštěvnické centrum a planetárium ESO Supernova se nachází nedaleko německého Mnichova, zatímco chilská poušť Atacama, nádherné místo s jedinečnými podmínkami pro pozorování oblohy, hostí naše dalekohledy. ESO provozuje tři pozorovací stanoviště: La Silla, Paranal a Chajnantor. Na Paranalu provozuje ESO Very Large Telescope a jeho interferometr VLTI, jakož i přehlídkové dalekohledy, jako je VISTA. Na Paranalu bude ESO také hostit a provozovat soustavu Čerenkovových teleskopů (Cherenkov Telescope Array South), největší a nejcitlivější observatoř pro gama záření na světě. Spolu s mezinárodními partnery provozuje ESO na Chajnantoru zařízení ALMA, které pozoruje oblohu v milimetrovém a submilimetrovém pásmu. Na Cerro Armazones poblíž Paranalu budujeme "největší oko upřené k nebi" - Extremely Large Telescope. Z našich kanceláří v Santiagu v Chile podporujeme naše operace v zemi a spolupracujeme s chilskými partnery a společností. 

Astronomická observatoř ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) je mezinárodním partnerským projektem organizací ESO, NSF (US National Science Foundation) a NINS (National Institutes of Natural Sciences) v Japonsku ve spolupráci s Chilskou republikou. ALMA je za členské státy financována ESO, NSF ve spolupráci s NRC (National Research Council of Canada) a NSC (National Science Council of Taiwan), NSTC (National Science and Technology Council, Taiwan), NINS ve spolupráci s AS (Academia Sinica) na Taiwanu a KASI (Korea Astronomy and Space Science Institute) v Koreji. Výstavba a provoz observatoře ALMA jsou ze strany Evropy řízeny ESO, ze strany Severní Ameriky NRAO (National Radio Astronomy Observatory), která je řízena AUI (Associated Universities, Inc.), a za východní Asii NAOJ (National Astronomical Observatory of Japan). Spojená observatoř ALMA (JAO, Joint ALMA Observatory) poskytuje jednotné vedení a řízení stavby, testování a provoz teleskopu ALMA.

Odkazy

Kontakty

Maria Cristina Baglio
New York University Abu Dhabi and Italian National Institute for Astrophysics (INAF)
Abu Dhabi, United Arab Emirates
Tel.: +97126287089
Email: mcb19@nyu.edu ; maria.baglio@inaf.it

Francesco Coti Zelati
Institute of Space Sciences
Barcelona, Spain
Tel.: (+34) 937379788 430416
Email: cotizelati@ice.csic.es

Sergio Campana
INAF Brera Observatory
Merate, Italy
Tel.: +39 02 72320418
Email: sergio.campana@brera.inaf.it

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6670
Mobil: +49 151 241 664 00
Email: press@eso.org

Anežka Srbljanović (press contact Česko)
ESO Science Outreach Network a Astronomical Institute of Czech Academy of Sciences
Tel.: +420 323 620 116
Email: eson-czech@eso.org

Connect with ESO on social media

Toto je překlad tiskové zprávy ESO eso2315. ESON -- ESON (ESO Science Outreach Network) je skupina spolupracovníku z jednotlivých členských zemí ESO, jejichž úkolem je sloužit jako kontaktní osoby pro lokální média.

O zprávě

Tiskové zpráva č.:eso2315cs
Jméno:PSR J1023+0038
Typ:Milky Way : Star : Evolutionary Stage : Neutron Star : Pulsar
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, New Technology Telescope, Very Large Telescope
Science data:2023A&A...677A..30B

Obrázky

Ilustrace pulsaru PSR J1023+0038
Ilustrace pulsaru PSR J1023+0038

Videa

Dalekohledy ESO pomáhají odhalit tajemství pulsarů (ESOcast 266 Light)
Dalekohledy ESO pomáhají odhalit tajemství pulsarů (ESOcast 266 Light)
Animace pulsaru PSR J1023+0038
Animace pulsaru PSR J1023+0038

Our use of Cookies

We use cookies that are essential for accessing our websites and using our services. We also use cookies to analyse, measure and improve our websites’ performance, to enable content sharing via social media and to display media content hosted on third-party platforms.

You can manage your cookie preferences and find out more by visiting 'Cookie Settings and Policy'.

ESO Cookies Policy


The European Organisation for Astronomical Research in the Southern Hemisphere (ESO) is the pre-eminent intergovernmental science and technology organisation in astronomy. It carries out an ambitious programme focused on the design, construction and operation of powerful ground-based observing facilities for astronomy.

This Cookies Policy is intended to provide clarity by outlining the cookies used on the ESO public websites, their functions, the options you have for controlling them, and the ways you can contact us for additional details.

What are cookies?

Cookies are small pieces of data stored on your device by websites you visit. They serve various purposes, such as remembering login credentials and preferences and enhance your browsing experience.

Categories of cookies we use

Essential cookies (always active): These cookies are strictly necessary for the proper functioning of our website. Without these cookies, the website cannot operate correctly, and certain services, such as logging in or accessing secure areas, may not be available; because they are essential for the website’s operation, they cannot be disabled.

Cookie ID/Name
Description/Purpose
Provider (1st party or 3rd party)
Browser session cookie or Stored cookie?
Duration
csrftoken
XSRF protection token. We use this cookie to protect against cross-site request forgery attacks.
1st party
Stored
1 year
user_privacy
Your privacy choices. We use this cookie to save your privacy preferences.
1st party
Stored
6 months
_grecaptcha
We use reCAPTCHA to protect our forms against spam and abuse. reCAPTCHA sets a necessary cookie when executed for the purpose of providing its risk analysis. We use www.recaptcha.net instead of www.google.com in order to avoid unnecessary cookies from Google.
3rd party
Stored
6 months

Functional Cookies: These cookies enhance your browsing experience by enabling additional features and personalization, such as remembering your preferences and settings. While not strictly necessary for the website to function, they improve usability and convenience; these cookies are only placed if you provide your consent.

Cookie ID/Name
Description/Purpose
Provider (1st party or 3rd party)
Browser session cookie or Stored cookie?
Duration
Settings
preferred_language
Language settings. We use this cookie to remember your preferred language settings.
1st party
Stored
1 year
ON | OFF
sessionid
ESO Shop. We use this cookie to store your session information on the ESO Shop. This is just an identifier which is used on the server in order to allow you to purchase items in our shop.
1st party
Stored
2 weeks
ON | OFF

Analytics cookies: These cookies collect information about how visitors interact with our website, such as which pages are visited most often and how users navigate the site. This data helps us improve website performance, optimize content, and enhance the user experience; these cookies are only placed if you provide your consent. We use the following analytics cookies.

Matomo Cookies:

This website uses Matomo (formerly Piwik), an open source software which enables the statistical analysis of website visits. Matomo uses cookies (text files) which are saved on your computer and which allow us to analyze how you use our website. The website user information generated by the cookies will only be saved on the servers of our IT Department. We use this information to analyze www.eso.org visits and to prepare reports on website activities. These data will not be disclosed to third parties.

On behalf of ESO, Matomo will use this information for the purpose of evaluating your use of the website, compiling reports on website activity and providing other services relating to website activity and internet usage.

ON | OFF

Matomo cookies settings:

Cookie ID/Name
Description/Purpose
Provider (1st party or 3rd party)
Browser session cookie or Stored cookie?
Duration
Settings
_pk_id
Stores a unique visitor ID.
1st party
Stored
13 months
_pk_ses
Session cookie temporarily stores data for the visit.
1st party
Stored
30 minutes
_pk_ref
Stores attribution information (the referrer that brought the visitor to the website).
1st party
Stored
6 months
_pk_testcookie
Temporary cookie to check if a visitor’s browser supports cookies (set in Internet Explorer only).
1st party
Stored
Temporary cookie that expires almost immediately after being set.

Additional Third-party cookies on ESO websites: some of our pages display content from external providers, e.g. YouTube.

Such third-party services are outside of ESO control and may, at any time, change their terms of service, use of cookies, etc.

YouTube: Some videos on the ESO website are embedded from ESO’s official YouTube channel. We have enabled YouTube’s privacy-enhanced mode, meaning that no cookies are set unless the user actively clicks on the video to play it. Additionally, in this mode, YouTube does not store any personally identifiable cookie data for embedded video playbacks. For more details, please refer to YouTube’s embedding videos information page.

Cookies can also be classified based on the following elements.

Regarding the domain, there are:

  • First-party cookies, set by the website you are currently visiting. They are stored by the same domain that you are browsing and are used to enhance your experience on that site;
  • Third-party cookies, set by a domain other than the one you are currently visiting.

As for their duration, cookies can be:

  • Browser-session cookies, which are deleted when the user closes the browser;
  • Stored cookies, which stay on the user's device for a predetermined period of time.

How to manage cookies

Cookie settings: You can modify your cookie choices for the ESO webpages at any time by clicking on the link Cookie settings at the bottom of any page.

In your browser: If you wish to delete cookies or instruct your browser to delete or block cookies by default, please visit the help pages of your browser:

Please be aware that if you delete or decline cookies, certain functionalities of our website may be not be available and your browsing experience may be affected.

You can set most browsers to prevent any cookies being placed on your device, but you may then have to manually adjust some preferences every time you visit a site/page. And some services and functionalities may not work properly at all (e.g. profile logging-in, shop check out).

Updates to the ESO Cookies Policy

The ESO Cookies Policy may be subject to future updates, which will be made available on this page.

Additional information

For any queries related to cookies, please contact: pdprATesoDOTorg.

As ESO public webpages are managed by our Department of Communication, your questions will be dealt with the support of the said Department.