Kdy jste se naposledy podívali na čas? Možná máte náramkové hodinky nebo hodiny na zdi. Zamysleli jste se někdy nad tím, jak přesný je čas, který ukazují? V našem každodenním životě stačí, když jsou hodiny přesné s odchylkou několika minut či sekund. Co když jste ale vědec, inženýr nebo astronaut? Možná potřebujete měřit čas velmi přesně. Vědci z ESA začali testovat nový typ vysoce přesných hodin, které využívají pulzary! Tyto hodiny s názvem “PulChron” měří plynutí času pomocí rádiových pulzů s frekvencí v milisekundách, které pocházejí z několika rychle rotujících neutronových hvězd!
Neutronové hvězdy jsou neuvěřitelně husté objekty, které vznikly z kolabujících jader explodujících hvězd. Ve srovnání s běžnými hvězdami a planetami jsou nepatrné – mají průměr pouze asi 10 až 20 km –, ale obsahují více “hmoty” než Slunce! Někdy se neutronové hvězdy otáčejí velmi rychle. V takovém případě se jim říká pulsary a právě ty využívají vědci z projektu PulChron. Jak se pulsary otáčejí, vysílají paprsky rádiových vln, které lze zachytit na Zemi. Tento jev je trochu podobný tomu, jak vidíme blikající světla majáku. Tyto rádiové záblesky jsou tak pravidelné, že by mohly tvořit základ velmi přesného hodinového systému – a právě to tým projektu PulChron testuje.
Vymysleli jsme již několik velmi dobrých metod měření času. Naším dosud nejlepším řešením je zařízení zvané atomové hodiny. Elektrony v atomech mohou absorbovat nebo uvolňovat velmi přesné množství energie. Tato energie se uvolňuje ve formě světelné vlny o určité frekvenci – určitého počtu celých vln za sekundu –, kterou lze použít k měření času, stejně jako počet celých výkyvů kyvadla za minutu řídí chod podlahových hodin.
Atomové hodiny mohou být lepší v krátkodobém měřítku, například v řádu let, ale pulsarové hodiny, jako je PulChron, by mohly být lepší v řádu desetiletí, po uplynutí kterých by jednotlivé atomové hodiny mohly přestat fungovat. To znamená, že pulsarové hodiny by mohly být velmi užitečné pro budoucí satelitní navigační systémy, jako je například Galileo agentury ESA, které vyžadují neuvěřitelně přesné měření času po mnoho let.
Co se však stane, pokud dojde ke zkreslení dat z pulsaru – třeba vlivem gravitačních vln, které jsou jako vlnky šířící se vesmírem a způsobené mohutnými kosmickými událostmi? Mohlo by to na krátkou dobu vyvolat dojem, že se pulsar otáčí rychleji nebo pomaleji. Tým projektu PulChron na to myslel, a proto využívá pět velkých radioteleskopů po celé Evropě k pozorování nejen jednoho, ale hned 18 pulsarů!
Možná se v budoucnu pulsarové hodiny stanou běžnějšími a budou spolu s atomovými hodinami pomáhat měřit čas přesněji než kdykoli předtím!
Zajímavost: Pulsary objevila v roce 1967 britská astronomka Jocelyn Bell Burnellová. Zpočátku si myslela, že by mohly být důkazem existence inteligentního mimozemského života, který se s námi snaží komunikovat!
