Gravitační vlny vycházející z černé díry krátce po jejím vzniku prozradily její hmotnost

Když se dvě černé díry srazí, vznikne nová, větší černá díra, která vydává vlnění podobně jako zvon, do kterého bylo udeřeno. Toto vlnění u černých děr reprezentují gravitační vlny, které vznikají nejen při samotné kolizi, ale také po ní, i když s výrazně menší intenzitou. V roce 2015 byly tyto gravitační vlny poprvé zachyceny a vědcům se tak otevřel zcela nový nástroj umožňující pozorování vesmíru kolem nás. Nová studie nyní potvrdila, že prostřednictvím gravitačních vln lze také určit hmotnost samotné černé díry a další její charakteristiky.

Černá díra, ilustrace

Černá díra, ilustrace Na obrázku je znázorněna hmota rotující kolem černé díry.



Nejsilnější gravitační vlny vznikají v momentu kolize černých děr. Vědci původně počítali s tím, že následné vlnění generované nově vzniklým objektem bude příliš slabé na to, aby šlo detekovat dnešními technologiemi. Když však zkoumali první detekované gravitační vlny z roku 2015 v události označené GW150914, podařilo se jim identifikovat několik slabých signálů, které vznikly po samotné kolizi.

Podle teorie obecné relativity by mělo být možné z výšky tónu těchto signálů (pitch) a rychlosti jejich odeznění rozpoznat charakteristiky černé díry, která jim dala vzniknout. Další teorie potom předpokládá, že černou díru lze charakterizovat pouze její hmotností, rotací a elektrickým nábojem. Všechny ostatní charakteristiky jsou pohlceny její gravitací.

Vědci nyní vypočítali hmotnost a rychlost rotace černé díry z těchto gravitačních vln a výsledek sedí s hmotností spočítanou dříve jinými metodami. Výsledky tak jsou v souladu s oběma teoriemi, i když je možné, že citlivější přístroje v budoucnosti budou schopné detekovat určitý nesoulad.

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

U blízké černé díry Cygnus X-1 byla detekovaná nezvyklá oscilace v rentgenovém záření

Pomocí čínského vesmírného teleskopu Insight-HXMT se astronomům podařilo detekovat nízkofrekvenční kvaziperiodickou oscilaci u Cygnus X-1 - rentgenové dvojhvězdy (X-ray binary), která se skládá z masivní hvězdy a černé díry. Pozorovaná částečná periodicita v rentgenovém záření by mohla být podle nové studie způsobena nepravidelnostmi v akrečním disku kolem černé díry.

Astronomové poprvé pozorují náznaky špagetifikace hvězdy supermasivní černou dírou

Hvězdy, které se příliš přiblíží supermasivní černé díře ve středu galaxie, jsou odsouzeny k zániku. Extrémní gravitace černé díry o hmotnosti milionů sluncí hvězdu doslova roztrhá a materiál z ní ve formě protáhlých vláken rotuje velkou rychlostí kolem, než jej černá díra nenávratně pohltí. Astronomům se nyní poprvé podařilo zpozorovat tato vlákna hvězdného materiálu v okolí černé díry v jádru galaxie ve vzdálenosti 730 milionů světelných let.

Nově objevená nejbližší černá díra je zároveň jedna z nejmenších

Vědci objevili jednu z nejmenších známých černých děr, která je nám zároveň nejblíže ze všech známých. Černá díra s neoficiálním označením Unicorn (jednorožec) má pouhé tři hmotnosti Slunce a nachází se kolem 1 500 světelných let daleko - ve hvězdném systému s červeným obrem. A právě chování sousední hvězdy existenci černé díry prozradilo.

Teleskop Hubble objevil dva páry kvazarů v dávném vesmíru, zřejmě pochází z kolidujících galaxií

Astronomové našli s pomocí vesmírného teleskopu Hubble dvě dvojice vzájemně blízkých kvazarů. Domnívají se, že tyto aktivní supermasivní černé díry pochází z galaxií, které pozorují v procesu jejich sloučení. Drtivá většina doposud pozorovaných kvazarů byla osamocená, podle odhadů se dvojité kvazary vyskytují pouze v jednom z tisíce případů.

Event Horizon Telescope změřil magnetické pole supermasivní černé díry v galaxii M87

Event Horizon Telescope (EHT) zveřejnil nový pohled na supermasivní černou díru ve středu galaxie M87. Polarizované světlo z tohoto objektu ukazuje magnetické pole v těsné blízkosti černé díry. Studiem magnetismu v okolí černé díry mohou vědci zjistit nové informace o procesech, které vedou ke vzniku energetických proudů radiace, které se táhnou z jádra galaxie M87 tisíce světelných let daleko.

Astronomům se podařilo najít první supermasivní černou díru, která se pohybuje uvnitř svojí mateřské galaxie

Supermasivní černé díry se nacházejí v jádru galaxií a pohybují se zároveň s nimi (nebo možná galaxie zároveň s černou dírou). V nové studii v magazínu Astrophysical Journal vědci popisují první případ supermasivní černé díry, která se pohybuje uvnitř své mateřské galaxie J0437+2456. Příčina tohoto neobvyklého pohybu zatím není zřejmá, jedno z možných vysvětlení je, že by mohlo jít o následek kolize supermasivních černých děr.

Nezvyklé gravitační vlny GW190521 mohly vzniknout kolizí s primordiální černou dírou

Detekce gravitačních vln GW190521 láme vědcům hlavy. Tento signál indikující dočasné narušení časoprostoru totiž zřejmě pochází z kolize černých děr nezvyklé velikosti - střední. Takové objekty doposud nebyly pozorovány a nebylo ani zřejmé, zda skutečně existují. Podle nové studie mohla jedna z černých děr této kolize pocházet z počátků vesmíru.