Nově objevená nejbližší černá díra je zároveň jedna z nejmenších

23. 04. 2021

Černé díry Hvězdy

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.

Černá díra a deformovaná hvězda

Image credit: Lauren Fanfer

Černé díry jsou masivní kompaktní objekty s tak silnou gravitací, že z nich nedokáže uniknout ani světlo. To ale neznamená, že jsou všechny stejné. Vědci rozlišují tři (až pět) základních kategorií černých děr, které se od sebe liší svou hmotností i vznikem:

  
Černé díry hvězdné velikosti (kolapsary) - mají hmotnost jednotek až desítek Sluncí a vznikají při kolapsu masivní hvězdy. Proces, při kterém vzniká černá díra hvězdné velikosti, se označuje jako hypernova a je doprovázena zábleskem gama záření.
  
Černé díry střední velikosti - dosahují hmotnosti mezi 100 a miliónem slunečních hmotností. Zřejmě nevznikají přímo z hvězd, ale spojením menších černých děr. Tato třída černých děr byla po dlouhou dobu pouze teoretická, protože se astronomům nepodařilo najít žádný konkrétní objekt, který by do této kategorie zapadal. První známou černou dírou střední velikosti se nakonec stal objekt objevený pomocí gravitačních vln (signál GW190521)
  
Supermasivní černé díry - nachází se v jádrech galaxií a mají miliony až miliardy hmotností Slunce. V jádru naš vlastní galaxie dřímá supermasivní černá díra Sagittarius A* s hmotností kolem 4 milionů Sluncí.
  
Ultramasivní černé díry (superobří černé díry) - další uvažovanou kategorií jsou ultramasivní černé díry, které mohou mít hmotnost 10 až 100 miliard Sluncí.
  
Neuvěřitelně velké černé díry (Stupendously LArge Black holeS, SLABS) - Nedávno přišli vědci s pátou kategorií černých děr, jejichž hmotnost přesahuje 100 miliard Sluncí.

Aktuálně

Červený obr v tomto systému má označení V723 Monocerotis a jedná se o dobře zdokumentovanou hvězdu v naší galaxii. Hvězda má poloměr více než 7x větší než Slunce a asi 170 % jeho hmotnosti. Malá černá díra v její blízkosti ale doposud unikala pozornosti.

Astronomové vedení Tharinduem Jayasinghem si při průzkumu této hvězdy všimli, že světlo od ní se periodicky mění. Další průzkum ukázal, že toto chování by mohlo být způsobeno deformovaným tvarem hvězdy. Ten zřejmě způsobuje právě skrytá černá díra, která svou gravitací působí na hvězdu podobně jako Měsíc vyvolává příliv a odliv na Zemi.

Způsob deformace nicméně naznačoval nezvykle malou černou díru - méně než 5 hmotností Slunce, což je velmi nezvyklé. Astronomové většinou pozorují černé díry hvězdné velikosti o hmotnostech v řádu několika desítek Sluncí. A dodnes není zřejmé, jak malé mohou vlastně černé díry vlastně být.

Nově objevená černá díra s neoficiální přezdívkou Unicorn má podle vědců hmotnost pouhé 3 Slunce. Došli k tomu výpočtem, který vychází z pohybu a hmotnosti červeného obra. Výzkum tak ukazuje, že takto malé černé díry mohou existovat. Není však jednoduché je objevit, zvlášť pokud nemají ve svém okolí masivní objekt, který by deformovaly.

	V723 Monocerotis	1704.9 ly