Gravitační vlny lidstvu odhalily první černou díru střední velikosti, vznikla kolizí menších černých děr

Vědcům se podařilo detekovat zatím nejmasivnější černou díru prostřednictvím gravitačních vln. Má hmotnost 142 Sluncí a vznikla při kolizi dvou menších černých děr. Jedná se o zatím nejtěžší známou černou díru v této kategorii. Podle nové studie v magazínu Physical Review Letters and Astrophysical Journal Letters vznikla jedna z původních černých děr této kolize také v kolizi.

Černá díra, ilustrace

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



Gravitační vlny

Gravitační vlny jsou nerovnosti v časoprostoru způsobené interakcí extrémně hmotných těles jako jsou neutronové hvězdy nebo černé díry. Při srážce těchto objektů dochází k deformaci časoprostoru, která se šíří vesmírem a je detekovatelná extrémně citlivými přístroji na Zemi. Díky tomuto efektu mohou vědci zkoumat vzdálené černé díry i bez detekce elektromagnetické radiace (světlo, rádiové vlny, rentgen,...).
  • První detekce gravitačních vln: 14. září 2015 (publikováno v únoru 2016)
  • Počet detekcí: 15 potvrzených do srpna 2019 (a k tomu desítky dalších detekcí s menší mírou jistoty)
  • Detektory: LIGO, VIRGO

Černé díry lze rozdělit do tří hlavních kategorií: 
  • Černé díry hvězdné velikosti, které mají hmotnost jednotek až desítek Sluncí a vznikají v supernovách na konci života masivních hvězd.
  • Černé díry střední velikosti dosahují hmotnosti mezi 100 a miliónem slunečních hmotností. Zřejmě nevznikají přímo z hvězd, ale spojením menších černých děr.
  • Supermasivní černé díry, které se nachází v jádrech galaxií a mají miliony až miliardy hmotností Slunce.
Černé díry střední velikosti jsou pro vědce zatím zahaleny tajemstvím. Doposud bylo známo jen několik málo kandidátů, chyběla však detailní pozorování. Tyto objekty nemohou vzniknout stejně jako černé díry hvězdné velikosti v supernovách. Jednou z cest jsou tedy kolize menších černých děr při kterých vznikají větší černé díry. Touto cestou zřejmě vznikla i větší z původních černých děr v kolizi GW190521. Větší z původních černých děr události GW190521 měla hmotnost 85 Sluncí a srazila se s černou dírou o hmotnosti 66 Sluncí. Výsledkem této kolize je první známá černá díra střední velikosti o hmotnosti 142 Sluncí. Zbývající hmota byla původních objektů transformována na energii gravitačních vln.

Gravitační vlny, detekce

Některé z detekovaných událostí gravitačních vln prostřednictvím observatoří LIGO a Virgo.

Událost Detekce Výsledný objekt Hmotnost objektu
(násobky hmotnosti Slunce)
Poznámka
GW150914 2015-09-14 Černá díra 62 První detekce gravitačních vln
GW151012 2015-10-12 Černá díra 35
GW151226 2015-12-26 Černá díra 21
GW170104 2017-01-04 Černá díra 49
GW170608 2017-06-08 Černá díra 18 Nejmenší výsledná černá díra
GW170729 2017-07-29 Černá díra 80 Do roku 2017 největší výsledná černá díra z kolize detekované prostřednictvím gravitačních vln
GW170809 2017-08-09 Černá díra 56
GW170814 2017-08-14 Černá díra 53
GW170817 2017-08-17 Neutronová hvězda 2,74 První kolize neutronových hvězd
GW170818 2017-08-18 Černá díra 60
GW170823 2017-08-23 Černá díra 66
GW190521 2019-05-21 Černá díra 142 Nejtěžší známá černá díra detekovaná prostřednictvím gravitačních vln
S190814bv 2019-08-14 Černá díra >5 První detekce kolize černé díry s neutronovou hvězdou
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

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

9. 4. 2021 (novější než zobrazený článek)

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.

celý článek

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

27. 3. 2021 (novější než zobrazený článek)

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.

celý článek

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

16. 3. 2021 (novější než zobrazený článek)

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.

celý článek

Nezvyklé gravitační vlny GW190521 mohly vzniknout kolizí s primordiální černou dírou

9. 3. 2021 (novější než zobrazený článek)

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.

celý článek

Mapa více než 25 tisíců známých supermasivních černých děr

6. 3. 2021 (novější než zobrazený článek)

Mezinárodní tým astronomů publikoval novou mapu s více než 25 tisíci supermasivními černými dírami. Astronomové ke svému studiu vesmíru využili 52 rádiových antén LOFAR umístěných v 9 evropských zemích. Supermasivní černé díry se nacházejí v jádrech většiny zkoumaných galaxií, každá tečka na této mapě tedy pochází z jiné galaxie.

celý článek

První objevená černá díra Cygnus X-1 je masivnější než se předpokládalo a rotuje téměř rychlostí světla

26. 2. 2021 (novější než zobrazený článek)

Stelární černá díra Cygnus X-1 byla nově prozkoumána pomocí teleskopů ze sítě VLBA (Very Long Baseline Array). Z nových dat vědci usuzují, že se nachází dál a je o celou polovinu větší, než se doposud předpokládalo. Zároveň vypočítali, že rotuje rychlostí, která se blíží rychlosti světla. Cygnus X-1 se tak stává největší přímo pozorovanou stelární černou dírou s nejrychlejší známou rotací.

celý článek

Za vznikem jediné známé černé díry střední velikosti by mohla být kolize exotických bosonových hvězd

25. 2. 2021 (novější než zobrazený článek)

Podle mezinárodního týmu vědců by za událostí, ve které vznikly gravitační vlny GW190521, mohla ve skutečnosti být kolize bosonových hvězd. Tato kategorie hvězd zatím nebyla nikdy pozorována a existuje pouze v teoriích. Ke svému závěru vědci došli na základě počítačových simulací kolizí bosonových hvězd, které se nápadně podobají detekovanému signálu detektory gravitačních vln LIGO a Virgo.

celý článek