Kompaktní objekt
Kompaktní objekt je termín užívaný v astronomii pro objekty s vysokou hustotou, například bílé trpaslíky, neutronové hvězdy a černé díry.
Většina kompaktních objektů je v závěrečném stádiu hvězdného vývoje a jsou také označovány jako hvězdné zbytky. Tento zbytek závisí hlavně na původní hmotnosti dané hvězdy. Tyto objekty mají velmi velkou hustotu, jsou tedy navzdory své malé velikosti velmi hmotné. Termín „kompaktní objekt“ se často užívá pro objekty, u kterých neznáme přesnou povahu a které zároveň mají malý poloměr. Všechny kompaktní objekty, kromě černé díry, mohou být též nazývány jako degenerované hvězdy.
Kompaktní objekty jako konečný bod hvězdného vývoje
[editovat | editovat zdroj]Kompaktní objekty jsou obvykle koncovým bodem hvězdného vývoje. Atomy vodíku pod tlakem gravitační síly hvězdy projdou jadernou fúzí, čímž se snižuje hmotnost a velikost hvězdy. Objekt vyzařuje světelnou energii. Ztráta hmotnosti a energie způsobuje snížení gravitační potenciální energie. Objekt se zmenšuje, houstne a zvyšuje vnitřní gravitační sílu, která zpočátku způsobila jadernou fúzi. Tento cyklus pokračuje do doby, kdy tlak plynu v horkých místech již neunese váhu objektu. Objekt tak získá jevem, nazývaným hvězdný kolaps, mnohem větší hustotu. Kompaktní objekty sice neumí vnitřně vytvářet energii, avšak mohou vyzařovat světlo z přebytečného tepla ještě miliony let od hvězdného kolapsu.
Sloučení kompaktních objektů
[editovat | editovat zdroj]Dvojice kompaktních objektů, které rotují kolem společného těžiště, generují gravitační vlny, jak předpověděl v roce 1916 Albert Einstein na základě své obecné teorii relativity. To ze systému odebírá energii, objekty na sebe „padají“ a rotace se zrychluje, až nakonec dojde k jejich sloučení (splynutí nebo srážce). Změna rotace byla poprvé pozorována v roce 1974 při objevu prvního binárního pulsaru PSR B1913+16, soustavy dvou neutronových hvězd, z nichž jedna je pulsar vysílající pravidelné elektromagnetické signály. Gravitační vlny o frekvenci kolem 200 Hz s charakteristickým dozvukem (ringdown) generované těsně před srážkou detekují od roku 2015 interferometrické detektory gravitačních vln. Slučování kompaktních objektů, černých děr a v menší míře i neutronových hvězd z naší galaxie, tak stojí na počátku gravitační astronomie.
Černé díry nemají žádný povrch (mají jen hranici zvanou horizont událostí), jejich splynutím vznikají větší černé díry. Při sloučení neutronových hvězd naopak dojde ke kontaktu jejich velmi pevných povrchů a srážka vede k prudkým procesům, které jsou spolu se supernovami zdrojem nukleosyntézy prvků těžších než železo.
