Úvodní strana  >  Články  >  Vzdálený vesmír  >  Rozhovor: Michal Bursa - Rotace černých děr

Rozhovor: Michal Bursa - Rotace černých děr

Černou díru prozradí její vliv na okolí
Černou díru prozradí její vliv na okolí
Černé díry nejsou jen imaginární tělesa, která nikdo neviděl. Díky jejich vlivu na své okolí dokážou vědci určovat i takové vlastnosti, jako jejich hmotnost nebo třeba rychlost otáčení. Právě na tuto druhou vlastnost černých děr se zeptáme dr. Michala Bursy z Astronomického ústavu AV ČR.

Připomeňme si nejprve, co jsou černé díry?
Černé díry jsou velmi zvláštní objekty, které byly v klasické fyzice do začátku minulého století zcela neznámé, a na jejichž existenci poukázala až obecná teorie relativity. Ještě dalších 50 let však trvalo, než se podařilo objevit prvního skutečného kandidáta na černou díru - objekt Cyg X-1 v souhvězdí Labutě. Černé díry jsou objekty tak hmotné a zároveň malé, že v jejich okolí je gravitační pole natolik silné, že žádný objekt včetně světla nemůže tuto oblast opustit. Vznikají obvykle při gravitačním kolapsu hmotných hvězd poté, co hvězdě dojde palivo pro termonukleární reakce a už není schopna tlakem produkovaného záření vyrovnávat gravitační sílu celé její hmoty. Pokud je dostatečně těžká (zpravidla těžší než asi 10 hmotností Slunce), neexistuje nic, co by dokázalo odolat její vlastní gravitaci a zastavit kolaps. Hvězda se stane černou dírou.

Proč se černé díry otáčí?
Podobně jako energie či hmotnost, i rotace (přesněji řečeno moment hybnosti) je veličina, která se v přírodě zachovává. Pokud černá díra vznikla z materiálu, který nějakým způsobem rotoval, což bývá u hvězd pravidlem, tak i ona sama se bude otáčet.

Umělecká představa černé díry ve dvojhvězdě
Umělecká představa černé díry ve dvojhvězdě

Jak se dá rychlost otáčení změřit?
Protože černá díra je sama o sobě temné těleso, které nijak nesvítí, jelikož ani světlo z něj nemůže uniknout, můžeme její vlastnosti (hmotnost a rotaci) měřit pouze tehdy, pokud do její blízkosti dopravíme nějaké "testovací částice". Nejlepší způsob, který nám příroda nabízí, je tzv. akreční disk. Je to proud hmoty ve tvaru plochého disku (gramofonové desky), který se okolo černé díry vytvoří, pokud je poblíž nějaký zdroj, ze kterého může díra svou gravitací hmotu přetahovat. Nejčastěji se takovým zdrojem stane blízká hvězda, pokud je černá díra součástí dvojhvězdného systému. Plyn proudící v disku se třením zahřívá až na miliony stupňů a září, takže pozorováním disku se můžeme o vlastnostech černé díry, která ho formuje, mnohé dozvědět. Prakticky existují dva způsoby, které lze ke změření rotace černé díry použít: je to jednak měření rozšíření fluorescenční čáry železa ve spektru disku a jednak měření teploty a celkové zářící plochy akrečního disku.

Liší se od sebe hodně rotace jednotlivých černých děr?
Ano, ze zatím získaných výsledků se zdá, že jsou černé díry rotující poměrně málo, ale i takové, které rotují extrémně rychle. Zejména ty druhé jsou pro astrofyziku mimořádně zajímavé, neboť extrémní rotace by mohla být hledaným "pohonem" pro pozorované výtrysky hmoty.

Na čem závisí rychlost rotace?
Jak moc jsou černé díry roztočené, závisí na dvou faktorech. Určitý stupeň rotace mají již od počátku, protože vznikají z otáčejících se hvězd. Během svého života pak mohou další část získat (ale i ztratit) pohlcováním látky ze svého okolí. Některým černým dírám se např. může podařit prostřednictvím akrečního disku doslova vysát celou sesterskou hvězdu.

U kolika černých děr byla rychlost rotace změřena?
Pokud vynecháme supermasivní černé díry přítomné v jádrech galaxií, o kterých jsme se nezmiňovali, podařilo se zatím změřit rotaci pouze u šesti černých děr v naší Galaxii. Může se to zdát málo, ale celkový počet černých děr v našem okolí, o kterých víme, nedosahuje ani třiceti. A zatímco třeba určování hmotností černých děr je dnes už rutinní záležitost, měření rotace jsme schopni provádět jen posledních asi pět let.

Rozhovor vznikl na základě přednášky Michal Bursy na pravidelném semináři Astronomického ústavu AV ČR. Semináře se konají zpravidla každé první pondělí v měsíci na pracovišti v Ondřejově. Převzato ze stránek www.asu.cas.cz




O autorovi

Petr Sobotka

Petr Sobotka

Petr Sobotka je od r. 2014 autorem Meteoru - vědecko-populárního pořadu Českého rozhlasu. 10 let byl zaměstnancem Astronomického ústavu AV ČR v Ondřejově. Je tajemníkem České astronomické společnosti. Je nositelem Kvízovy ceny za popularizaci astronomie 2012. Členem ČAS je od roku 1995.



11. vesmírný týden 2026

11. vesmírný týden 2026

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 9. 3. do 15. 3. 2026. Měsíc bude v poslední čtvrti. Za soumraku už je dobře vidět Venuše, naopak Saturn je již jen pro nadšence. Merkur, Mars a Neptun nejsou vidět vůbec. Vysoko na večerní obloze jsou slabý Uran a výrazný Jupiter. Aktivita Slunce nízká, ale jsou na něm nějaké skvrny. Večer je na obloze dvojice slabých komet Wierzchos a MAPS, ráno nabízí R3 PanSTARRS a 24P/Schaumasse. Kromě večerního zvířetníkového světla nabízí tmavá březnová noc i možnost vidět téměř všechny objekty Messiérova katalogu, což někteří amatéři podnikají jako celonoční pozorovací maraton. Raketa SLS nakonec použije v budoucnu nový horní stupeň z rakety Vulcan místo vyvíjeného EUS. Falcon 9 vynáší jednu várku Starlinků za druhou, výjimkou bude start s družicí EchoStar XXV. Od ISS odletěla první z nových japonských zásobovacích lodí HTV-X. Před 245 lety objevil William Herschel planetu Uran.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Jupiter, přechod Io a jejího stínu

Titul Česká astrofotografie měsíce za únor 2026 obdržel snímek Karla Sandlera s názvem „Jupiter, přechod měsíce Io a jeho stínu“ Pohlédneme-li v současné době na noční oblohu, pravděpodobně nás zaujme jasný objekt, nacházející se nyní v souhvězdí Blíženců. Nejedná se o žádnou jasnou hvězdu.

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

LDN 1622

LDN 1622 – Boogeyman Nebula Na tejto snímke je zachytená temná hmlovina LDN 1622, známa aj pod prezývkou Boogeyman Nebula. Nachádza sa v oblasti súhvezdia Orión a jej typický tvar vytvára dojem temnej postavy vystupujúcej z červeného vodíkového pozadia. Nejde o objekt, ktorý svieti vlastným svetlom. Tmavé štruktúry tvoria husté oblaky medzihviezdneho prachu, ktoré pohlcujú a tienia svetlo hviezd aj žiariaceho plynu za nimi. Práve kontrast medzi tmavou prachovou hmotou a jemne žiariacou emisnou hmlovinou robí z LDN 1622 jeden z najzaujímavejších objektov tejto časti oblohy. V takýchto oblakoch sa ukrýva materiál, z ktorého v budúcnosti môžu vznikať nové hviezdy. Fotografovanie podobných objektov je náročné najmä preto, že jemné prechody medzi prachom a slabou hmlovinou vyžadujú dostatok kvalitných dát aj citlivé spracovanie. Tento objekt som fotil už koncom roka, no pre neustále inverzné počasie, odhalenú chybu v firmware filtrového kolesa a dokonca aj zlé kalibračné snímky som nebol spokojný s výsledkom. A keďže máme prekvapujúco jasné noci, tak som sa k nemu vrátil a nafotil ho nanovo. A som s týmto výsledkom oveľa viac spokojný Vybavenie: SkyWatcher NEQ6Pro, GSO Newton astrograf 200/800 (200/600 F3), Starizona Nexus 0.75x komakorektor, Touptek ATR585M, AFW-M, Touptek LRGB filtre, Baader SHO UltraHighspeed F2 3,5-4nm, Gemini EAF focuser, guiding TS Off-axis + PlayerOne Ceres-C, SVBony 241 power hub, DIY Rapsberry Pico klapka s flat panelom, automatizovaná astrobúdka s mojím vlastným OCS (observatory control system). Software: NINA, Astro pixel processor, GraXpert, Pixinsight, Adobe photoshop Lights 115x180sec. R, 106x180sec. G, 106x180sec. B, 171x120sec. L, 90x600sec Halpha, flats, master darks, master darkflats Gain 150, Offset 300. 27.1. až 7.3.2026 Belá nad Cirochou, severovýchod Slovenska, bortle 4

Další informace »