Úvodní strana  >  Články  >  Vzdálený vesmír  >  Smrtelný výkřik roztrhané hvězdy ve vzdálené galaxii

Smrtelný výkřik roztrhané hvězdy ve vzdálené galaxii

Černá díra pojídající naporcovanou hvězdu
Černá díra pojídající naporcovanou hvězdu
V roce 2011 astronomové objevili klidnou černou díru ve vzdálené galaxii, která se rozzářila po konzumaci hvězdy roztrhané na kusy, jež se neprozřetelně přiblížila do její blízkosti. Vědci identifikovali výrazný signál rentgenového záření pozorovaný ve dnech následujících po vzplanutí, který přicházel z okraje proudu hmoty padajícího na černou díru.

Tento signál označovaný jako kvaziperiodická oscilace (QPO) je charakteristickou vlastností akrečních disků, které často obklopují nejkompaktnější objekty ve vesmíru - bílé trpaslíky, neutronové hvězdy a černé díry. Kvaziperiodické oscilace bývají pozorovány u většiny černých děr hvězdného původu. Mohly by poskytnout důkaz existence černých děr střední velikosti, které mohou mít průměrnou hmotnost v rozmezí 100 až 100 000 hmotností Slunce.

"Tento objev posouvá náš dosah až k vnitřnímu okraji černé díry vzdálené miliardy světelných roků, což je opravdu úžasné. To nám dává příležitost k výzkumu vlastností černých děr a možnost testování Einsteinovy teorie relativity v době, kdy byl vesmír relativně mladý a velmi odlišný než dnes," říká Rubens Reis (University of Michigan). Rubens Reis byl vedoucím týmu, který objevil signály kvaziperiodických oscilací na základě studia dat z japonské astronomické družice Suzaku a evropské kosmické observatoře XMM-Newton, které pozorují vesmír v oboru rentgenového záření.

Zdroj rentgenového záření známý jako Swift J1644+57 - který se nachází v souhvězdí Draka - byl objeven 28. 3. 2011 kosmickou observatoří NASA s názvem Swift. Původně se předpokládalo, že se jedná o zcela obvyklý typ vzplanutí označovaného jako záblesk záření gama, avšak jeho pozvolné slábnutí neodpovídalo ničemu, co bylo pozorováno dříve. Astronomové brzy změnili svoji představu, že to, co zde bylo pozorováno, je důsledek skutečně mimořádné události - probuzení podřimující černé díry ve vzdálené galaxii v důsledku roztrhání a pohlcení náhodně prolétající hvězdy. Galaxie je od nás tak daleko, že světlo emitované při této události potřebovalo na cestu 3,9 miliardy roků, než doputovalo na Zemi.

Hvězda je přitom vystavena intenzivnímu působení slapových sil. Jakmile se nejvíce přiblíží k černé díře, je velmi rychle roztrhána. Většina plynů, z nichž je složena, směřuje k černé díře a vytváří disk v jejím okolí. Vnitřní část tohoto disku se velmi rychle zahřívá na teplotu několika miliónů stupňů, která je dostatečná k emitování rentgenového záření. Ve stejném okamžiku v důsledku procesů, které stále ještě nejsou zcela známy, jsou vytvářeny v blízkosti černé díry protilehlé výtrysky částic (tzv. jety) kolmé na rovinu disku. V těchto výtryscích je hmota vymršťována pryč rychlostí větší než 90 % rychlosti světla podél rotační osy supermasivní černé díry. Jeden z těchto výtrysků náhodou směřoval přímo k Zemi.

Supermasivní černá díra pojídající naporcovanou hvězdu - zdroj rentgenového záření Swift J1644+57
Supermasivní černá díra pojídající naporcovanou hvězdu - zdroj rentgenového záření Swift J1644+57
"Protože se částice ve výtryscích pohybovaly tak rychle a směřovaly téměř ve směru našeho pohledu, relativistické efekty dostatečně zesílily intenzitu rentgenového záření, které jsme mohli zachytit jako signál QPO, který by byl jinak na tak velkou vzdálenost detekován jen obtížně," říká Tod Strohmayer, astrofyzik a spoluautor studie z NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland.

Jak horký plyn ve vnitřní části disku padá po spirále na černou díru, dosáhne oblasti, kterou astronomové označují jako nejvnitřnější stabilní kruhová oběžná dráha (innermost stable circular orbit, ISCO). Blíže k černé díře plyn rychle padá dovnitř horizontu událostí - do oblasti, odkud není návratu. Plyn padající dovnitř po spirální dráze má tendenci se nahromadit kolem oblasti ISCO, kde je intenzivně zahříván a začíná zářit v oboru rentgenového záření. Intenzita záření se charakteristicky mění, opakuje se v pravidelném intervalu a vytváří kvaziperiodické oscilace QPO.

Získaná data ukazují, že QPO oscilace objektu Swift J1644+57 se opakují s periodou 3,5 minuty. Z toho vyplývá, že zdroj záření se nachází ve vzdálenosti 4,0 až 9,3 miliónu km od středu černé díry. Přesná vzdálenost závisí na tom, jak rychle černá díra rotuje. Maximální vzdálenost tedy odpovídá šesti průměrům Slunce. Hmotnost černé díry byla určena na 0,45 až 5 miliónů hmotností Slunce.

"Informace o kvaziperiodických oscilacích nám poskytují údaje z oblasti velmi blízko okraje černé díry, která je ovlivňována relativistickými efekty, jež se stávají nanejvýš extrémními," říká Reis. "Schopnost nahlédnout do těchto procesů na tak velkou vzdálenost je vskutku obdivuhodný výsledek dávající velký příslib do budoucna."

Zdroj: spacenews.ru
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: NASA, Černá díra


38. vesmírný týden 2017

38. vesmírný týden 2017

Přehled událostí na obloze od 18. 9. do 24. 9. 2017. Měsíc bude v novu. Jupiter se ztrácí v záři Slunce. Saturn je večer nad jihozápadem. Pozorovat můžeme i Neptun a Uran. Ráno je vidět Venuše, Merkur a Mars. Přidá se k nim také srpek Měsíce. Aktivita Slunce se snížila. Začíná astronomický podzim. Cassini shořela v atmosféře Saturnu. ISS má opět šestičlennou posádku. Po hurikánu Irma se obnoví i lety amerických raket. Kolem Země proletí sonda OSIRIS-REx.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Zatmění nad hradem Helfštýn

Kdopak dnes již spočítá, kolik zatmění Měsíce spatřili obyvatelé starobylého hradu Helfštýn. Mohli bychom jistě zadat souřadnice hradu do nějakého chytrého počítačového programu, který by žádaný počet zjistil. Docela jistě však nezjistíme, zda bylo kdysi dávno v příslušnou noc jasno,

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Ostrov hviezd

Tmavá obloha, Bohom zabudnuté miesto, teplo letnej jadranskej noci, deviatka nočných šialencov, zvuk uzávierok fotoaparátov, šum mora, desivé príbehy o nemých deťoch, vzduchom letiace nedopalky cigariet, nešťastne rozliata plechovka piva... pre niekoho ďalšia noc v teple postele, pre iného výborná príležitosť pre vznik nadčasových spomienok. Zelený závoj tiahnuci sa ostrovom hviezd predstavuje rozbúrený airglow, alebo svetelné žiarenie atmosféry. Fotka pochádza z ostrova Lastovo, najvzdialenejšieho obývaného ostrova Chorvátska. Na hladine mora je možné vidieť zrkadlenie Mliečnej cesty, ktorá obsahuje bohatú štruktúru tmavých hmlovín. Carpe noctem!

Další informace »