Když hvězdu pohltí černá díra: první pozorování proudu materiálu vycházejícího z černé díry

15. 6. 2018
Černé díry Hvězdy

Poprvé v historii se astronomům podařilo přímo zachytit formování a následnou expanzi proudu materiálu vycházejícího z černé díry (v angličtině astrophysical jet, nebo relativistic jet). K této události dochází, když se hvězda k černé díře příliš přiblíží a nedokáže uniknout její intenzivní gravitaci. Materiál z hvězdy vytvoří rychle rotující disk nad rovníkem černé díry a z jejích pólů vychází proud ionizovaného materiálu. Událost astronomové pozorovali prostřednictvím radioteleskopů a infračervených teleskopů v páru kolizních galaxií ARP 299 ve vzdálenosti 150 milionů světelných let.

Černá díra v galaxii Arp 299

Černá díra v galaxii Arp 299 Ilustrace procesu, který zachytili astronomové ve vzdálené galaxii Arp 299. Supermasivní černá díra v jádru galaxie zachytila svou gravitací blízkou hvězdu. Její materiál vytváří disk rotující kolem černé díry, ze které je následně chrlen proud materiálu z pólů, který zachytily teleskopy v infračerveném a rádiovém spektru elektromagnetického záření.



První známky toho, že se podobná událost chystá, zachytili astronomové už v roce 2005, kdy teleskop William Herschel Telescope zachytil infračervený záblesk z jádra jedné z galaxií Arp 299. Půl roku poté objevil ve stejném místě radioteleskop VLBA (Very Long Baseline Array) nový radiový zdroj. Zdroj nadále emitoval rádiové a infračervené záření, ale nikoli optické nebo rentgenové, podle vědců to bylo způsobeno tím, že tyto vlnové délky byly pohlceny prachem a plyny obklopující jádro galaxie.

V následujících letech pozorovaly tento objekt různé teleskopy na Zemi i ve vesmíru. Spojením sil množství lidí a zařízení se podařilo přijít s detailním pozorováním, které ukazuje proud materiálu vycházející zdánlivě z černé díry (ve skutečnosti proud vychází z jejího bezprostředního okolí, protože z černé díry neunikne díky její extrémní gravitaci ani světlo). Zdroj rádiového a infračerveného záření se po tuto dobu pohyboval rychlostí asi jedné čtvrtiny rychlosti světla. 

Vývoj emisí černé díry
Pozorování jádra galaxie Arp 299 od roku 2005 do roku 2015. Credit: Mattila, Perez-Torres, et al.; Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF

Hvězdný chaos při kolizi galaxií

Dvojice galaxií označovaná souhrnně jako Arp 299 je dnes ze Země pozorovatelná v procesu kolize. Jednotlivé hvězdy těchto dvou galaxií se vzájemně gravitačně ovlivňují a dochází ke zvýšení chaotického pohybu uvnitř obou galaxií. Každá z nich má supermasivní černou díru ve svém jádru a chaotický pohyb hvězd zvyšuje pravděpodobnost, že se některá z nich masivní černé díře přiblíží natolik, že nedokáže uniknout její extrémní gravitaci. Právě to se stalo osudné jedné z hvězd, kterou gravitace supermasivní černé díry zdeformovala a její hmotu k sobě přitáhla do rychle rotujícího disku materiálu. Jak se tento materiál blíží horizontu události černé díry, jeho rychlost se zvyšuje a zároveň s tím dochází k vytvoření proudu materiálu z pólů černé díry. Právě tuto strukturu dnes vědci u Arp 299 pozorují. Kolem tohoto procesu existuje velké množství neznámých a právě pozorování Arp 299 a podobných relativně blízkých galaxií s aktivním jádrem může přinést odpovědi na jedny z nejzajímavějších astrofyzikálních otázek dneška. Doposud není zřejmé co přesně stojí za vznikem těchto astrofyzikálních proudů, mohlo by jít o intenzivní magnetické pole obklopující černou díru, nebo její rotace.
Více informací k tématu
Líbil se Vám tento článek?

Podpořte tento web sdílením našeho obsahu:

Chcete vědět o dalším článku?

Následujte LIVINGfUTURE na sociálních sítích.


Další zprávy z kategorie Černé díry

Kolem černé díry v jádru naší galaxie rotují zdroje blikajícího radiového záření

26. 5. 2020 (novější než zobrazený článek)

Kolem černé díry v jádru naší galaxie rotují zdroje blikajícího radiového zářeníPomocí observatoře ALMA se astronomům podařilo identifikovat kvazi-periodické blikání v milimetrové vlnové délce, které vychází z těsné blízkosti supermasivní černé díry v jádru Mléčné dráhy. Jeho zdrojem jsou zřejmě hustější oblasti na vnitřní hraně rotujícího disku, který černou díru obklopuje.

celý článek

Ve vzdálenosti tisíc světelných let byla nalezena zatím nejbližší černá díra

6. 5. 2020 (novější než zobrazený článek)

Ve vzdálenosti tisíc světelných let byla nalezena zatím nejbližší černá díraAstronomové v našli v souhvězdí Dalekohledu na jižní obloze doposud neznámou černou díru, která se nachází pouhých 1 000 světelných let od Sluneční soustavy. Stala se tak nejbližší známou černou dírou. Studie popisující výzkum této černé díry vyšla ve vědeckém magazínu Astronomy and Astrophysics.

celý článek

Kolem jedné z nejmasivnějších známých černých děr obíhá ještě jedna menší - vědci ukázali jak kolem sebe tančí

30. 4. 2020 (novější než zobrazený článek)

Kolem jedné z nejmasivnějších známých černých děr obíhá ještě jedna menší - vědci ukázali jak kolem sebe tančíAstronomům se podařilo podrobně zmapovat vzájemný pohyb dvou supermasivních černých děr. V nesourodém páru extrémně masivní černé díry a menšího partnera dochází ke zdánlivě nepravidelným zábleskům detekovatelným ze Země. Nové simulace ukazují, že jde o krásnou synchronizaci pohybu dvou masivních těles.

celý článek

Masivní hvězda proletěla kolem černé díry a přišla o své vnější vrstvy, zůstal z ní jen bílý trpaslík

29. 4. 2020 (novější než zobrazený článek)

Masivní hvězda proletěla kolem černé díry a přišla o své vnější vrstvy, zůstal z ní jen bílý trpaslíkAstronomům se podařilo identifikovat hvězdu, která se přiblížila černé díře natolik, že přišla o podstatnou část své hmoty. Zůstalo z ní jen husté jádro, které nyní pozorují prostřednictvím rentgenových paprsků. Hvězdy se s černými dírami setkávají poměrně často, zřídka se však astronomům podaří pozorovat hvězdu, která takové setkání přežije.

celý článek

Gravitační vlny odhalily vzácnou kolizi lehké a těžké černé díry

20. 4. 2020 (novější než zobrazený článek)

Gravitační vlny odhalily vzácnou kolizi lehké a těžké černé díryJedny z gravitačních vln zachycených v loňském roce byly podle vědců vytvořeny dosud nejrozdílnějším párem černých děr: jedna z nich byla třikrát masivnější než druhá. Tento rozdíl způsobil vznik gravitačních vln s hned několika frekvencemi.

celý článek

Vědci možná objevili důkaz existence hawkingovy radiace, která jako jediná dokáže uniknout z černé díry

10. 2. 2020 (novější než zobrazený článek)

Vědci možná objevili důkaz existence hawkingovy radiace, která jako jediná dokáže uniknout z černé díryAstronomové zkoumající data z první známé kolize neutronových hvězd z roku 2017 objevili náznaky ozvěn, které podle nich naznačují existenci hawkingovy radiace vycházející z výsledného objektu. Tato radiace je podle teorie jediná, která by mohla unikat z černé díry a jejím prostřednictvím by tak mohlo docházet k pozvolnému vypařování černých děr. Výsledky svého výzkumu publikoval vědecký tým vedený Niayeshem Afshordim ve vědeckém magazínu Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.

celý článek

Supermasivní černou díru v jádru Mléčné dráhy obíhají podivné objekty, které jinde pozorovány nebyly

29. 1. 2020 (novější než zobrazený článek)

Supermasivní černou díru v jádru Mléčné dráhy obíhají podivné objekty, které jinde pozorovány nebylyV bezprostřední blízkosti supermasivní černé díry v jádru Mléčné dráhy se nachází objekty, které zatím nikde jinde pozorovány nebyly. Vědci původně mysleli, že se jedná o hvězdy, potom to vypadalo, že jde o oblaka plynů. Nakonec by ale mohlo jít o zcela jiný typ struktury, která v sobě kombinuje vlastnosti jak oblaků, tak hvězd. Nově je nyní vědci označují jako objekty G (G Objects).

celý článek