Úvodní strana  >  Články  >  Vzdálený vesmír  >  Prachové překvapení kolem obří černé díry
Jiří Srba Vytisknout článek

Prachové překvapení kolem obří černé díry

představa okolí supermasivní černé díry v galaxii NGC 3783 - eso1327 Autor: ESO/M. Kornmesser
představa okolí supermasivní černé díry v galaxii NGC 3783 - eso1327
Autor: ESO/M. Kornmesser
Tisková zpráva Evropské jižní observatoře (027/2013): Interferometr ESO/VLTI pořídil dosud nejdetailnější pozorování prachu obklopujícího mohutnou černou díru v centru aktivní galaxie. Na základě těchto pozorování vědci objevili, že oproti očekávání prach nevytváří kolem černé díry jen toroidální útvar podobný duši pneumatiky, ale vyskytuje se nad i pod rovinou tohoto toroidu. Zdá se, že chladný prach proudí směrem od černé díry. Jedná se o překvapivý objev, jehož vysvětlení je pro současné teorie obtížné. Ukazuje nám však, jak se černá díra vyvíjí a jakým způsobem probíhá její interakce s okolím.

V posledních dvaceti letech astronomové objevili, že většina galaxií hostí ve svém středu obří černou díru. Některé z těchto černých děr narůstají díky pohlcování hmoty ze svého okolí. Při tomto procesu se z nich stávají objekty, které uvolňují největší množství energie ve vesmíru – aktivní galaktická jádra (active galactic nuclei, AGN). Centrální část těchto chrličů energie je obklopena prstencem prachu [1] zavlečeného z okolního prostoru – vzniká podobně jako malý vír v odtoku vany při jejím vypouštění. Předpokládalo se, že většina silného vyzařování aktivních galaktických jader v oblasti infračerveného záření pochází právě z tohoto prstence.    

Nová pozorování nedaleké aktivní galaxie NGC 3783 provedená pomocí výkonného interferometru VLTI (Very Large Telescope Interferometer [2]) na observatoři ESO/Paranal v Chile však vědcům přinesla překvapení. Zatímco horký prach o teplotě 700 až 1000 °C skutečně vytváří toroidální útvar, velké množství chladnějšího prachu se vyskytuje nad a pod rovinou tohoto disku [3].
 
Sebastian Hönig (University of California Santa Barbara, USA a Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Německo), hlavní autor článku prezentujícího tyto nové výsledky, vysvětluje: „Poprvé se nám podařilo zkombinovat detailní pozorování chladného prachu o pokojové teplotě v okolí jádra aktivní galaxie s podobně detailními záběry horkého prachu. Jedná se o dosud největší soubor infračervené interferometrie aktivního galaktického jádra, jaký byl dosud publikován.“  

Nově objevený chladný prach proudí pryč od černé díry. A tento tok musí hrát klíčovou roli v komplikovaných vztazích mezi černou dírou a jejím okolím. Černá díra krmí svůj nenasytný apetit materiálem, ale intenzivní vyzařování, které přitom vzniká, zároveň odfukuje hmotu pryč. Zatím není zcela jasné, jak tyto procesy mohou fungovat společně a jak umožňují černé díře vyvíjet se a růst v rámci galaxie. Vznik prachového proudu je však novou indicií pro řešení této hádanky.    

Aby astronomové mohli zkoumat centrální oblast galaxie NGC 3783, bylo nutné použít výkonu hlavních dalekohledů ESO/VLT. Jejich vzájemná spolupráce umožňuje vytvořit mohutný interferometr, který poskytuje data s rozlišením odpovídajícím dalekohledu o průměru 130 m.

Další člen výzkumného týmu Gerd Weigelt (Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn, Německo) vysvětluje: „Kombinací mimořádné sběrné plochy velkých zrcadel dalekohledů VLT se nám podařilo získat dostatečné množství světla, abychom mohli interferometricky sledovat i slabé objekty. To nám umožnilo zkoumat velmi malou oblast, velikostí zhruba srovnatelnou se vzdáleností mezi Sluncem a nejbližší další hvězdou, v galaxii ležící desítky milionů světelných let daleko. Na světě v současnosti není žádný jiný systém pro infračervenou nebo viditelnou oblast, který by něco podobného dokázal.“

Uvedená pozorování by mohla přinést změnu v chápání aktivních galaktických jader. Existují přímé důkazy, že prach je vytlačován pryč intenzivním vyzařováním. Modely simulující rozložení prachu nebo růst a vývoj superhmotných černých děr musejí nyní vzít tento nově objevený jev v úvahu.  

Sebastian Hönig k tomu dodává: „Opravdu se nemůžeme dočkat přístroje MATISSE, který umožní propojení všech hlavních dalekohledů VLT a jejich současné pozorování v blízkém a středním infračerveném pásmu – přinese nám to ještě detailnější pohled.“ MATISSE je přístroj druhé generace pro dalekohledy VLT a je v současnosti v konstrukční fázi vývoje.

 

Zdroj

 

Poznámky

[1] Kosmický prach se skládá z křemíkových a uhlíkatých zrn – materiálů, které jsou hojné i na Zemi. Saze vznikající při hoření svíčky se kosmickému prachu velmi podobají, ale jejich rozměry jsou stále 10krát větší ve srovnání s typickým zrnkem uhlíkatého kosmického prachu. 

[2] Interferometr VLTI vznikne kombinací některých ze čtveřice velkých dalekohledů VLT (Unit Telescopes, průměr primárního zrcadla 8,2 m) a pohyblivých pomocných dalekohledů (VLT Auxiliary Telescopes, průměr primárního zrcadla 1,8 m). To umožňuje využívat interferometrických metod, při kterých sofistikovaná zařízení zajišťují kombinaci světla z několika dalekohledů a provádějí tak jedno kombinované pozorování. I když tato metoda jen málo kdy vede ke vzniku konkrétního snímku, umožňuje dramaticky zvýšit rozlišovací schopnost, a tedy úroveň detailů, které je možné u daného objektu pozorovat. Výsledky jsou srovnatelné s tím, co by naměřil kosmický dalekohled o průměru 100 m.

[3] Rozložení horkého plynu bylo mapováno pomocí přístroje AMBER, určeného pro interferometr VLTI, který pracuje v blízké infračervené oblasti. Novější pozorování uváděná v této zprávě byla provedena přístrojem MIDI na vlnových délkách 8 a 13 mikrometrů ve středním infračerveném pásmu.

 

Další informace

Výzkum byl prezentován v článku “Dust in the Polar Region as a Major Contributor to the Infrared Emission of Active Galactic Nuclei” autorů S. Hönig a kol., který vyšel 20. června 2013 v odborném časopise Astrophysical Journal.

 

Složení týmu: S. F. Hönig (University of California in Santa Barbara, USA [UCSB]; Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Německo), M. Kishimoto (Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn, Německo [MPIfR]), K. R. W. Tristram (MPIfR), M. A. Prieto (Instituto de Astrofísica de Canarias, Tenerife, Španělsko), P. Gandhi (Institute of Space and Astronautical Science, Kanawaga, Japonsko; University of Durham, UK), D. Asmus (MPIfR), R. Antonucci (UCSB), L. Burtscher (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Německo), W. J. Duschl (Institut für Theoretische Physik und Astrophysik, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Německo) a G. Weigelt (MPIfR).

 

ESO je nejvýznamnější mezivládní astronomická organizace Evropy a v současnosti nejproduktivnější pozemní astronomická observatoř. ESO podporuje celkem 15 členských zemí: Belgie, Brazílie, Česká republika, Dánsko, Finsko, Francie, Itálie, Německo, Nizozemsko, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko a Velká Británie. ESO uskutečňuje ambiciózní program zaměřený na návrh, konstrukci a úspěšný chod výkonných pozemních pozorovacích komplexů umožňujících astronomům dosáhnout významných vědeckých objevů. ESO také vedoucí úlohu při podpoře a organizaci spolupráce v astronomickém výzkumu. ESO provozuje tři unikátní pozorovací střediska světového významu nacházející se v Chile: La Silla, Paranal a Chajnantor. Na Observatoři Paranal provozuje Velmi velký teleskop (VLT), což je nejvyspělejší astronomická observatoř pro viditelnou oblast světla, a také dva další přehlídkové teleskopy. VISTA pracuje v infračervené části spektra a je největším přehlídkovým dalekohledem na světě, dalekohled VST (VLT Survey Telescope) je největším teleskopem navrženým k prohlídce oblohy výhradně ve viditelné části spektra. ESO je evropským partnerem revolučního astronomického teleskopu ALMA, největšího astronomického projektu současnosti. Pro viditelnou a blízkou infračervenou oblast ESO rovněž plánuje nový dalekohled E-ELT (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope) s primárním zrcadlem o průměru 39 metrů, který se stane „největším okem do vesmíru“.

 

Odkazy

 

Kontakty

Viktor Votruba; národní kontakt; Astronomický ústav AV ČR, 251 65 Ondřejov, Česká republika; Email: votruba@physics.muni.cz

Jiří Srba; překlad; Hvězdárna Valašské Meziříčí, p. o., Česká republika; Email: jsrba@astrovm.cz

Sebastian Hönig; University of California Santa Barbara; USA; Tel.: +49 431 880 4108; Mobil: +49 176 9995 0941; Email: shoenig@physics.ucsb.edu

Poshak Gandhi; University of Durham; United Kingdom; Email: poshak.gandhi@durham.ac.uk

Gerd Weigelt; Max-Planck-Institut für Radioastronomie; Bonn, Germany; Email: weigelt@mpifr.de

Wolfgang Duschl; Christian-Albrechts-Universität zu Kiel; Kiel, Germany; Email: wjd@astrophysik.uni-kiel.de

Richard Hook; ESO; Garching bei München, Germany; Tel.: +49 89 3200 6655; Mobil: +49 151 1537 3591; Email: rhook@eso.org

Toto je překlad tiskové zprávy ESO eso1327. ESON -- ESON (ESO Science Outreach Network) je skupina spolupracovníku z jednotlivých členských zemí ESO, jejichž úkolem je sloužit jako kontaktní osoby pro lokální média.




O autorovi

Jiří Srba

Jiří Srba

Narodil se v roce 1980 ve Vsetíně. Na střední škole začal navštěvovat astronomický kroužek při Hvězdárně Vsetín, kde se stal aktivním pozorovatelem meteorů a komet. Zde také publikoval své první populárně astronomické články. Je členem Společnosti pro meziplanetární hmotu (SMPH). V současné době pracuje jako odborný pracovník Hvězdárny Valašské Meziříčí. Připravuje české překlady tiskových zpráv Evropské jižní observatoře.

Štítky: Tisková zpráva ESO


48. vesmírný týden 2016

48. vesmírný týden 2016

Přehled událostí na obloze od 28. 11. do 4. 12. 2016. Měsíc bude v novu, večer projde kolem Venuše, která je krásně vidět jako jasná hvězda na jihozápadě. Večer je vidět také Mars, ráno Jupiter. Na Slunci se objevila skvrnka. Čeká nás start nákladní lodi Progress k ISS.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

VdB149, VdB150, LDN1235 - prach v souhvězdí Cephea

Souhvězdí Cephea je cirkumpolárním souhvězdím naší severní oblohy. Podobně jako například Velká medvědice, jejíž část označujeme lidovým jménem Velký vůz. Ale přeci … Velký vůz pozná téměř každý, o Cepheovi mnoho z „neastronomů“ možná ani neví. A astronom? Ten nás většinou odbude větou typu:

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

ISS

Stanice ISS nad jižním obzorem

Další informace »