Související stránky k článku Hviezda v najtesnejšej vzdialenosti okolo čiernej diery
Všechny známé černé díry můžeme zařadit do dvou kategorií: hvězdné černé díry – objekty o hmotnosti několika Sluncí, a supermasivní černé díry – objekty o hmotnostech několik miliónů až miliard hmotností Slunce v centrech galaxií. Astronomové předpokládají, že černé díry střední velikosti o hmotnosti mezi 100 až 10 000 hmotností Slunce rovněž existují, avšak doposud žádný přesvědčivý důkaz existence takovéto černé díry střední velikosti nebyl získán. Až teprve nedávno astronomové publikovali nové důkazy, že černá díra střední velikosti – tzv. intermediate-mass black hole (IMBH) o hmotnosti 2 200 Sluncí se ukrývá v centru známé kulové hvězdokupy 47 Tucanae.
Po celé obloze je rozeseto mnoho pozůstatků po extrémně energetických explozích hvězd na sklonku svého života, supernovách. Často se tak stanou cílem astronomických pozorování, obvykle je však velmi obtížné určit stáří takovéto mlhoviny. Na jeden takový objekt v sousední galaxii se zaměřily observatoře NASA, rentgenový teleskop Chandra a Hubbleův kosmický dalekohled.
Fotografii supermasivní černé díry Sagittarius A*, která se nachází v „srdci“ Mléčné dráhy zhruba 27 000 světelných let od Země, viděl snad každý. Úchvatný snímek publikovaný v květnu roku 2022 byl pořízen mezinárodním projektem Event Horizon Telescope (EHT) pomocí obrovské virtuální antény složené z několika radioteleskopů, jako například ALMA a APEX, rozmístěných po celé Zemi. Nyní jsme se dočkali další fotografie veledíry Sagittarius A*, tentokrát ale v polarizovaném světle, díky kterému máme možnost nahlédnout na spirálovité struktury silných magnetických polí v blízkosti tohoto hmotného kolosu. Ty se překvapivě podobají polím u supermasivní černé díry M87* a mimo jiné naznačují existenci skrytého výtrysku materiálu.
Tým astronomů pozoroval pomocí dalekohledu VLT Evropské jižní observatoře nový typ relativně slabé hvězdné exploze, pro který použili označení mikronova. Ke zjasnění tohoto typu dochází na povrchu některých bílých trpaslíků. Při vzplanutí trvajícím jen několik hodin se termojadernou reakcí přemění více než 20 trilionů kg vodíku, což je hmotnost srovnatelná s planetkou Juno, jedním z velkých těles hlavního pásu asteroidů Sluneční soustavy.
Nová analýza odhaluje menší černou díru, která opakovaně proráží plynný disk větší černé díry v centru vzdálené galaxie. Zdá se tak, že v srdci vzdálené galaxie dostala supermasivní černá díra škytavku.
Tisková zpráva Astronomického ústavu AV ČR, Masarykovy univerzity a Matematicko fyzikální fakulty Univerzity Karlovy.
Pomocí přístroje ULTRACAM na 3,5m dalekohledu NTT na observatoři Evropské jižní observatoře La Silla v Chile a také vesmírného teleskopu NASA TESS pozorovali astronomové prstenec planetárních trosek obsahující tělesa o velikosti Měsíce v obyvatelné zóně bílého trpaslíka s označením WD 1054-226.
Vědci objevili dosud nejstarší černou díru, která vznikla necelé půl miliardy let po velkém třesku. Nachází se v raném stádiu svého růstu, které dosud nebylo pozorováno. Zveřejněné výsledky potvrzují dosavadní teorie, podle nichž supermasivní černé díry existovaly již na úsvitu vesmíru. Na pozorování se v uplynulém roce podílely vesmírný teleskop Jamese Webba a rentgenová observatoř Chandra.
Astronomové detekovali lithium v atmosférách čtyř chladných a starých bílých trpaslíků; u jednoho z nich se rovněž projevuje atmosférický draslík. Tyto dva relativně překypující alkalické prvky vzhledem k sodíku a vápníku důrazně napovídají, že všechny čtyři hvězdy pohlcují fragmenty kamenných planet podobných Zemi či Marsu.
Astrofyzikální PRogresy z Opavy: Studentka Teoretické fyziky na Fyzikálním ústavu SU v Opavě Zuzana Turoňová se ve své doktorandské práci zaměřila na výzkum specifických vlastností rentgenových binárních systémů, ve kterých jednou ze složek je černá díra. Tento zajímavý výzkum, jehož cílem je porozumění vzniku a vývoji těchto binárních systémů, v budoucnu přispěje k popisu chování látky v okolí černých děr a pomůže tak lépe identifikovat i dále zkoumat například prstence hmoty v okolí černých děr, jejichž snímky nám v minulých letech přinesl projekt Event Horizon Telescope. Svému výzkumu se přitom Zuzana Turoňová věnuje ve spolupráci s vědci na proslulé vědecké základně Los Alamos ve Spojených státech, v jejíž blízkosti proběhl 16. července 1945 pod vedením Roberta Oppenheimera první test atomové bomby.
Na základě pozorování pomocí družice NASA s názvem TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) a několika dalších pozemních dalekohledů astronomové objevili planetu velikosti Jupitera obíhající kolem hvězdy typu bílého trpaslíka s označením WD 1856+534. Soustava WD 1856+534 je známá též jako TIC 267574918 nebo LP 141-14 a nachází se ve vzdálenosti 80 světelných roků od Země; její poloha se promítá do souhvězdí Draka.
Astrofyzikální proGResy z Opavy: Opavští fyzikové ve spolupráci se zahraničními vědci studují doposud nevysvětlené vlastnosti proměnného rentgenového záření pocházejícího z blízkosti superhmotných černých děr. Závěry nového výzkumu vědce vedou mimo jiné také k zajímavým informacím o rozložení a interakci doposud málo probádané skryté hmoty ve vesmíru. Jedním z důsledků výzkumu je možná existence dvou oddělných disků kolem superhmotných černých děr, což by obrazně mohlo připomínat rozložení prstenců u velkých planet Sluneční soustavy.
Kosmická observatoř NASA s názvem Kepler byla zkonstruována za účelem objevování exoplanet na základě tranzitní metody, kdy dojde k zeslabení jasu hvězdy v důsledku přechodu planety přes její kotouček. Náhodou ji dělá stejná konstrukce ideální pro pozorování jiných přechodných jevů – objektů, které mění svoji jasnost v průběhu času. Nový výzkum archivních dat z družice Kepler vedl k odhalení vzácného super-vzplanutí dříve neznámé trpasličí novy. Soustava zjasnila 1 600× za dobu kratší než jeden den a následně pomalu slábla.
Fotografii mlhavé oranžové americké koblihy, respektive supermasivní černé díry v centru eliptické galaxie M87 v souhvězdí Panny (Virgo), zná téměř celý svět. Globální projekt Event Horizon Telescope (EHT) založený na mezinárodní spolupráci ji zveřejnil již před čtyřmi lety v roce 2019. Nedávno však astronomové odhalili nový pohled vytvořený neuronovou sítí na základě dat z EHT.
Vědcům se pomocí dalekohledu ESO/VLT podařilo nalézt důkazy přítomnosti velké extrasolární planety v blízkosti hvězdy typu bílý trpaslík. Planeta obíhá kolem žhavého odhaleného jádra hvězdy podobné Slunci v malé vzdálenosti a její atmosféra je neustále rozrušována silným ultrafialovým zářením. Uvolněný plyn se formuje do disku kolem hvězdy a nakonec dopadá na povrch bílého trpaslíka. Tento jedinečný systém nám nabízí představu o tom, jak by jednou v daleké budoucnosti mohla vypadat Sluneční soustava.
Astrofyzikální proGResy z Opavy: V roce 2035 by měl být vypuštěn kosmický dalekohled ATHENA (Advanced Telescope for High-ENergy Astrophysics), jehož čtyřletá mise se zaměří na výzkum vesmíru zejména v rentgenové oblasti elektromagnetického záření. Bude tedy zkoumat i překotné jevy v okolí masivních černých děr, jimiž se na teoretické bázi zabývají i vědci z Fyzikálního ústavu v Opavě. Jednou z věcí, které by mohla družice detegovat, je také záření pocházející z disků látky interagující s hmotnými černými dírami. Výsledky vědeckého výzkumu poslouží jak k lepšímu pochopení černých děr samotných, tak i k předpovědím případného úniku nebezpečného záření z jejich okolí směrem k Zemi.
Astronomové použili přístroj KPED (Kitt Peak Electron Multiplying CCD Demonstrator) na NSF’s Kitt Peak National Observatory k pozorování objektu ZTF J153932.16+502738.8, což je dvojice bílých trpaslíků, kteří kolem sebe obíhají a navzájem se zakrývají. Jeden oběh vykonají za doposud nejkratší známou oběžnou dobu. Tento binární systém se nachází ve vzdálenosti téměř 8 000 světelných roků a jeho poloha se promítá do souhvězdí Pastevce (Bootes). Jedná se zároveň o druhou nejrychlejší dvojici doposud pozorovaných bílých trpaslíků.
Astronomové mají díky kosmickým observatořím vynikající přehled o velice zajímavých dějích v okolí černých děr. Jedním z nich je i koróna v jejich okolí, která se dokáže poměrně rychle objevit a zase zmizet. Za tímto jevem stojí například příliš blízký průlet hvězdy kolem černé díry. Ta hvězdu slapovými silami roztrhá a padající hmota je zčásti vypuzena a vytvoří se zmiňovaná koróna. Tento jev nyní astronomové pozorovali u jedné z relativně blízkých galaxií pomocí několika přístrojů v kosmu, jako je rentgenová observatoř NuSTAR, detektor NICER na ISS nebo observatoř Neil Gehrels Swift.
Astronomové používající k pozorování dalekohled Gran Telescopio Canarias (GTC) objevili objekt o velikosti málo hmotné planetky v prachoplynném disku kolem hvězdy s označením SDSS J122859.93+104032.9, což je bílý trpaslík nacházející se ve vzdálenosti přibližně 410 světelných roků od Země, v souhvězdí Panny. Astronomové zvažují, že se může jednat o zbytek jádra kamenné planety velikosti Země či Marsu, jejíž vnější vrstvy již byly odtrženy.
Jedny z nejjasnějších vesmírných objektů jsou nazývány blazary. Sestávají ze supermasivní černé díry, která pohlcuje materiál ze svého akrečního disku, což dává vzniknout dvou silným výtryskům plazmatu kolmým na akreční disk, které směřují přímo k Zemi. Plazma se přitom v těchto výtryscích pohybuje rychlostí blízkou rychlosti světla. Již desítky let si přitom vědci pokládají otázku, jak jsou v nich částice urychlovány na takto vysoké energie.
Astronomové využívající astrometrickou družici s názvem Gaia, kterou provozuje Evropská kosmická agentura ESA, objevili první přímé důkazy, že hvězdy typu bílého trpaslíka vytvářejí krystalické jádro z kovového kyslíku a uhlíku. Tento proces krystalizace byl předpovězen již před více než 50 lety, avšak až do uskutečněných pozorování pomocí observatoře Gaia vědci nebyli schopni provést dostatečná pozorování bílých trpaslíků s takovou přesností, aby objevili charakteristiky odhalující tento proces.
