Úvodní strana  >  Články  >  Vzdálený vesmír  >  Černá díra střední velikosti konečně objevena

Černá díra střední velikosti konečně objevena

Umělecké ztvárnění černé díry střední velikosti
Autor: Sci-News.com

Astronomové dobře vědí o tom, že existují dva typy černých děr: malé hvězdné černé díry – což jsou objekty s hmotnostmi v rozmezí zhruba 10 až 100 hmotností Slunce. Jedná se o pozůstatky umírajících hvězd, jejichž hmota se smrštila do malého objemu. Druhou kategorii představují supermasivní černé díry. Jejich hmotnosti leží v rozmezí 100 000 až několik miliard hmotností Slunce a najdeme je v centrech většiny galaxií. Avšak podle názoru astronomů je napříč vesmírem rozptýleno několik domnělých černých děr mnohem tajuplnějšího typu.

S hmotnostmi v rozpětí asi 100 až 100 000 slunečních hmotností jsou tyto černé díry střední velikosti (intermediate-mass black holes – IMBHs) tak obtížně pozorovatelné, že dokonce jejich existence byla občas zpochybňována. Nové výzkumy poskytly dosud nejlepší důkazy, že tyto černé díry středních hmotností (IMBHs) existují, a to na základě náhodného zachycení jedné z nich přímo „při činu“, kdy roztrhala blízkou hvězdu.

Jsme velice šťastní, že se nám podařilo vypátrat tento objekt velkého významu ve velmi kvalitních datech, která pomohla detailně určit hmotnost černé díry a porozumět podstatě tohoto působivého jevu,“ říká Dacheng Lin, hlavní autor článku ze Space Science Center, University of New Hampshire. „Dřívější výzkumy včetně naší vlastní práce přinesly podobné výsledky, avšak jevy byly zachyceny buď příliš opožděně nebo byly od nás příliš daleko.“

V této nové studii Dacheng Lin se svými spolupracovníky využil kosmický rentgenový dalekohled Evropské kosmické agentury ESA s názvem XMM-Newton a observatoře NASA Chandra X-ray Observatory a Swift k vůbec první detekci důležitého signálu této aktivity.

Snímek byl pořízen pomocí Hubbleova kosmického teleskopu HST (žluto-bílá barva) a pomocí rentgenové observatoře NASA s názvem Chandra X-ray Observatory (fialové zbarvení). Fialovo-bílý zdroj vlevo dole představuje rentgenovou emisi pozůstatku hvězdy, která byla roztrhána černou dírou střední velikosti. Uprostřed snímku se nachází mateřská galaxie černé díry. Autor: NASA/ESA/STScI
Snímek byl pořízen pomocí Hubbleova kosmického teleskopu HST (žluto-bílá barva) a pomocí rentgenové observatoře NASA s názvem Chandra X-ray Observatory (fialové zbarvení). Fialovo-bílý zdroj vlevo dole představuje rentgenovou emisi pozůstatku hvězdy, která byla roztrhána černou dírou střední velikosti. Uprostřed snímku se nachází mateřská galaxie černé díry.
Autor: NASA/ESA/STScI
Astronomové zachytili obrovské množství záření v širokém rozsahu vlnových délek uvolněného při vzplanutí ve hmotné kulové hvězdokupě v okolí čočkové galaxie 6dFGS gJ215022.2-055059 (zkráceně J2150-0550), která se nachází ve vzdálenosti okolo 700 miliónů světelných roků od Země. Jasnost vzplanutí postupně slábla přesně tak, jak se očekává při roztrhání nebo při pohlcení hvězdy černou dírou.

Charakteristické dlouhotrvající vzplanutí poskytlo důkaz existence roztrhané hvězdy, což je známo jako případ slapového roztrhání (tidal disruption event – TDE),“ říkají vědci. „Slapové síly v důsledku mohutné gravitace černé díry mohou roztrhat hvězdu, která se přiblíží příliš blízko.“

V průběhu TDE je určitá část hvězdných trosek (roztrhané hvězdy) vyvržena vysokou rychlostí do vnějších oblastí, zatímco zbývající část padá směrem na černou díru. Jak se hmota pohybuje směrem do centra a je postupně pohlcována černou dírou, tak se tento materiál zahřívá na teplotu několika miliónů stupňů a generuje zřetelná vzplanutí rentgenového záření.

Tento typ vzplanutí může snadno dosáhnout maximální svítivosti. Jedná se o jeden z nejefektivnějších způsobů k detekování černých děr středních hmotností (IMBHs). V případě galaxie J2150-0550 došlo k roztrhání hvězdy v roce 2003 a uvolněné záření dohasínalo v průběhu následujícího desetiletí. Rozložení emitovaných fotonů v širokém rozmezí spektra závisí především na velikosti černé díry. Tato data poskytla vědcům jeden z velmi mála přesných způsobů k určení hmotnosti přítomné černé díry.

Astronomové odhadují, že černá díra uvnitř hmotné kulové hvězdokupy v galaxii J2150-0550 má hmotnost přibližně 50 000 až 100 000 slunečních hmotností.

Na základě teorie vzniku galaxií očekáváme mnoho potulných černých děr středních hmotností nacházejících se v kulových hvězdokupách,“ vysvětluje Dacheng Lin. „Avšak doposud jich známe velice málo, protože jsou obvykle neuvěřitelně klidné, obtížně detekovatelné a energetická vzplanutí při setkání s hvězdou způsobující její roztrhání nastávají jen výjimečně.“

Protože jen velmi malý výskyt takovýchto případů pohlcení hvězd černou dírou vede ke spuštění vzplanutí energetického záření u černých děr střední hmotnosti, astronomové se domnívají, že může existovat značné množství těchto objektů známých pod zkratkou IMBHs, které se ukrývají v nečinném stavu na periferii galaxií v celém vesmíru.

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] sci-news.com
[2] chandra.harvard.edu

Převzato: Hvězdárna Valašské Meziříčí



O autorovi

František Martinek

František Martinek

Narodil se v roce 1952. Na základní škole se začal zajímat o kosmonautiku, později i o astronomii. V roce 1978 nastoupil na Hvězdárnu Valašské Meziříčí na pozici odborného pracovníka, kde v různých funkcích pracoval až do konce února 2014. Věnoval se především popularizační a vzdělávací činnosti. Od roku 2003 publikuje krátké články o novinkách v astronomii a kosmonautice na stránkách www.astro.cz. I po odchodu do důchodu spolupracuje s valašskomeziříčskou hvězdárnou a podílí se na přípravě obsahu stránek www.astrovm.cz. Ve volném čase se věnuje rekreační turistice.

Štítky: Černá díra střední velikosti, Černá díra


30. vesmírný týden 2018

30. vesmírný týden 2018

Přehled událostí na obloze od 23. 7. do 29. 7. 2018. Měsíc bude v úplňku a nastane dlouhé úplné zatmění. Mars bude v opozici se Sluncem. Večer je vidět Venuše, Jupiter a Saturn. Ráno je vidět také Neptun a Uran. Očekáváme dva starty s celkem 14 družicemi v jednom dni, respektive během čtvrt hodiny. Před 45 lety odstartovala v lodi Apollo na palubu orbitální stanice Skylab poslední dlouhodobá posádka.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

NGC4725

Titul Česká astrofotografie měsíce za červen 2018 obdržel snímek „NGC 4725“, jehož autorem je Dušan Šulc   NGC 4725. Popravdě, co takový název komu z nezasvěcených řekne … Asi mnoho ne. Ovšem astronomové, zejména ti noční, si po vyslovení tohoto názvu začnou libovat. A možná

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Noc v Horách

Tahle fotka vznikala dost zajímavě. Nemohl jsem najít žádnou kompozici, a nebylo moc času kvůli měsící co vycházel relativně brzo. Nakonec mě napadlo tohle panorama. Začal jsem oblohou, (6 snímků na Star Adventurer montáži asi 3 metry pod vrcholem který blokoval poryvy větru). Po nafocení oblohy jsem vylezl na nejvyšší bod, sundal montáž, nasadil kulovou hlavu a začal hledat správně popředí. Našel jsem toto - viz. fotka - a začal snímat. Bohužel jsem úplně zapomněl na měsíc, a ten vylezl nad skalní útvary kus ode mě krásně akorát na předposlední fotku popředí (7 fotek) Nezbývalo nic jiného než začít znova s měsíčním světlem. Když se na to dívám s časovým odstupem, ani mi to měsíční světlo tak nevadí - alespoň se zvýraznila skála uprostřed fotky, na které se marně se svou čelovkou a bundou černou jak noc snažím vyniknout. Při focení popředí byla již mléčná dráha posunutá asi o vzdálenost osvětlené části prostředního kamene, nicméně oblohu jsem se spodkem srovnal podle siluet hor na panorama s montáží. Výšlap to byl docela těžký, i pár divokých prasat s krávami jsem potkal, takže jsem opravdu rád že něco vyšlo. Původně jsem myslel že tu i přespím, nicméně byla taková zima, že jsem se po hodině snahy usnout rozhodl vstát a jít zpátky dolů. (ne, neměl jsem spacák :) ).

Další informace »