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

Supermasivní černé díry v trpasličích galaxiích nemusí být nutně v jejich centru

14. 1. 2020 (novější než zobrazený článek)

Supermasivní černé díry v trpasličích galaxiích nemusí být nutně v jejich centruPři průzkumu trpasličích galaxií, se vědeckému týmu vedenému Amy Reynesovou podařilo najít hned několik případů, kdy se supermasivní černá díra nenacházela v jádru galaxie. U velkých galaxií, jako je například Mléčná dráha, se supermasivní černé díry nacházejí v jejich středu.

celý článek

Příliš velká černá díra hvězdné velikosti oznámená minulý měsíc by nakonec mohla být menší

14. 12. 2019 (novější než zobrazený článek)

Příliš velká černá díra hvězdné velikosti oznámená minulý měsíc by nakonec mohla být menší Před několika týdny informoval tým čínských vědců svět o objevu masivní stelární černé díry LB-1, jejíž vysokou hmotnost téměř 70 Sluncí nebylo snadné vysvětlit. Když se ale na problém podívali další vědci, přišli s odlišným vysvětlením pozorovaných dat, podle kterého tato černá díra nemusí dosahovat dříve avizované velikou hmotnosti. K tématu byly vydány hned tři nové vědecké studie.

celý článek

Teleskop VLT objevil v blízké galaxii hned tři supermasivní černé díry, jde o první takovou galaxii

3. 12. 2019 (novější než zobrazený článek)

Teleskop VLT objevil v blízké galaxii hned tři supermasivní černé díry, jde o první takovou galaxiiGalaxie NGC 6240 se už na první pohled liší od ostatních. Místo relativně pravidelné spirály, jakou má Mléčná dráha, má NGC 6240 dvě zřejmá jádra zahalená množstvím prachu a slepá ramena sahající daleko od centra různými směry. Astronomové doposud předpokládali, že pozorují následek nedávného sloučení dvou masivních galaxií, kvůli prachu však nemohli proniknout do jádra galaxie. Nová pozorování teleskopem VLT nyní v jádru odhalila hned tři supermasivní černé díry, což by znamenalo, že NGC 6240 vznikla ze tří původních galaxií.

celý článek

Černá díra o hmotnosti 70 Sluncí překvapila vědce, neví jak mohla vzniknout

29. 11. 2019 (novější než zobrazený článek)

Černá díra o hmotnosti 70 Sluncí překvapila vědce, neví jak mohla vzniknoutTým astronomů vedený profesorem Liu Jifengem z National Astronomical Observatory of China (NAOC) objevil v Mléčné dráze ve vzdálenosti 16 tisíc světelných let černou díru o hmotnosti zhruba 68 Sluncí (přesněji 55-79). Vědci však nepředpokládali, že by černé díry hvězdné velikosti s podobnou váhou mohly v naší galaxii existovat.

celý článek

Astronomové objevili zatím nejlehčí černou díru, je jen třikrát hmotnější než Slunce

1. 11. 2019 (novější než zobrazený článek)

Astronomové objevili zatím nejlehčí černou díru, je jen třikrát hmotnější než SlunceExistuje několik druhů černých děr, patří mezi ně supermasivní černé díry v jádrech galaxií s miliardami hmotností Slunce, ale také drobné stelární černé díry o hmotnosti několika málo Sluncí. Vědcům se nyní podařilo objevit zatím nejméně masivní černou díru o hmotnosti pouhých 3,3 Sluncí (přesněji 2,6-6,1). Jde tak o další přírůstek do malé skupiny malých objektů, které není snadné spatřit.

celý článek

Neutrino s vysokou energií by mohlo pocházet z binární supermasivní černé díry

10. 10. 2019 (novější než zobrazený článek)

V roce 2017 se vědcům podařilo poprvé identifikovat zdroj vysokoenergetických neutrin z hlubokého vesmíru. Přišlo k nám z 3,8 miliard světelných let vzdáleného blazaru TXS 0506+056, ten však dodnes zůstává jediným zdrojem tohoto druhu neutrin a vědci zřejmě přišli na to proč: v jádru této galaxie se totiž zřejmě nachází vzácná binární supermasivní černá díra.

celý článek

Teleskop, který letos poprvé vyfotil černou díru, se chystá na první video černé díry

6. 10. 2019 (novější než zobrazený článek)

Teleskop, který letos poprvé vyfotil černou díru, se chystá na první video černé díryOranžovo-černý snímek černé díry letos na jaře obletěl celou planetu a nadchnul nespočet lidí. K jeho pořízení bylo potřeba propojit výkonné teleskopy po celém světě do jednoho zařízení nazvaného Event Horizon Telescope. Pro další krok, pořízení pohyblivého videa, to však nestačí - vědci potřebují ještě větší počet propojených teleskopů. A právě na to získali nové finance od americké National Science Foundation (NSF).

celý článek