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

Historická data ukazují kolísání světelného půlměsíce kolem stínu černé díry v blízké galaxii

29. 9. 2020 (novější než zobrazený článek)

Historická data ukazují kolísání světelného půlměsíce kolem stínu černé díry v blízké galaxiiV roce 2019 ukázali vědci pracující s Event Horizon Teleskopem první snímek bezprostředního okolí černé díry. Jejich cílem byla supermasivní černá díra v jádru galaxie M87. Nyní vědci analyzovali historická data z let 2009-2013, aby zjistili, jak se objekt choval v minulých letech.

celý článek

Kolem černé díry v jádru Mléčné dráhy obíhá hvězda, která se pohybuje 8 % rychlosti světla

16. 8. 2020

Kolem černé díry v jádru Mléčné dráhy obíhá hvězda, která se pohybuje 8 % rychlosti světla V jádru naší galaxie dřímá supermasivní černá díra, kolem které obíhají stovky hvězd. Nejkratší oběžnou dráhu z nich má hvězda s označením S62, její přiblížení k černé díře způsobuje, že se pohybuje 8 % rychlosti světla. Tato rychlost ovlivňuje nejen oběžnou dráhu hvězdy, ale způsobuje také další efekty, například dilataci času.

celý článek

Detekce zbytkové radiové galaxie by mohla vědcům napovědět o aktivitách supermasivních černých děr

26. 6. 2020

Detekce zbytkové radiové galaxie by mohla vědcům napovědět o aktivitách supermasivních černých děrVědci z Jihoafrické republiky a Indie objevili pomocí teleskopu GMRT (Giant Metrewave Radio Telescope) novou zbytkovou radiovou galaxii. Jde o galaxii, která měla aktivní galaktické jádro (AGN), které produkovalo silné rádiové vlny, postupně se však jeho aktivita uklidnila a galaxie tak vstoupila do tzv. zbytkové fáze. Studiem těchto galaxií chtějí vědci pochopit celý cyklus života rádiových galaxií.

celý článek

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

26. 5. 2020

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

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

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

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