Pulzar o velikosti města odpálil obří výtrysk hmoty a antihmoty

Drtivou většinu vesmíru tvoří hmota. Vědci nicméně neustále nacházejí důkazy o relativně velkém množství pozitronů (antihmotných protějšků elektronů), což vede k otázce: Jaké jsou nejpravděpodobnější zdroje těchto subatomárních částic? Nová studie vědců z amerického Stanfordu naznačuje, že jednu z odpovědí by mohly přinést pulzary.

Pulzary – ožehlá jádra masivních hvězd, která přežijí explozi supernovy, nebývají nijak velké. Většina z nich by se vešla do většího města. Jeden takový pulzar, jehož průměr činí asi 16 kilometrů, v nedávné minulosti odpálil ohromující výtrysk hmoty a antihmoty. Odpálený výtrysk podle vědců měří zhruba 7 světelných let.

Tento výtrysk objevila americká rentgenová observatoř Chandra v roce 2020, u pulzaru PSR J2030+4415 (zkráceně J2030), jeho skutečné rozměry ale vědci zmapovali až nyní – v nové studii ho analyzovali Martijn de Vries a Roger Romani z amerického Stanfordu. Badatele zaujal především fakt, jak může tak nepatrný objekt vytvořit tak obrovský výron hmoty a antihmoty.

Velký výtrysk malého pulzaru

„Kdybychom tento výtrysk hmoty zmenšili na vzdálenost mezi New Yorkem a Los Angeles, pak by pulzar, který ho vytvořil, byl stokrát menší než nejmenší objekt viditelný pouhým okem,“ líčí de Vries.

Pozorovaný výtrysk hmoty zřejmě těsně souvisí s extrémními magnetickými poli pulzaru. Ty mohou urychlovat částice k vysokým energiím a vytvářet vysokoenergetické záření, které zase generuje páry elektronů a pozitronů.

TIP: Veliký výtrysk hmoty v blízké galaxii odhaluje detaily vzniku masivních hvězd

Drtivá magnetická pole pulzaru obvykle drží takové částice jako v kleci. U pulzaru J2030 se ale něco stalo, zřejmě když pulzar prolétal vysokou rychlostí mezihvězdným materiálem. Při tom by měla vzniknout rázová vlna elektricky nabitých částic a mělo by dojít ke změnám v magnetickém poli pulzaru.

Podle Romaniho to zřejmě vedlo k úniku částic, které byly natolik energetické, že při pohybu vyzařovaly rentgenové záření. Toto záření detekovala observatoř Chandra. Události jako je tato by přitom mohly být významným zdrojem antihmoty, s níž se setkáváme v okolním vesmíru.