Úvodní strana  >  Články  >  Kosmonautika  >  Kosmický teleskop ATHENA prověří jevy v okolí černých děr předpovězené fyziky v Opavě

Kosmický teleskop ATHENA prověří jevy v okolí černých děr předpovězené fyziky v Opavě

Superhmotná černá díra obklopená diskem hmoty vyzařuje vysokoenergetické záření z tzv. jetů. Umělecká představa.
Autor: ESO

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.

Prstence černých děr

Opavští fyzikové se nově zaměřili na teoretický výzkum vlivu látky v okolí černých děr a na možné záření vznikající touto interakcí. Jejich práce se zabývá hmotou přitékající z vnějšího prstence na vnitřní, který obklopuje supermasivní černé díry v aktivních galaktickém jádrech při jejich předchozí interakci s jinou hmotou. Klíčovou roli při interakci látky obou „tučných prstenců“ (odborně torů) hraje magnetické pole obklopující černou díru. Jak známo, černé díry zpravidla obklopují disky hmoty, která částečně padá do černé díry a částečně se drží v jejím silném a nestabilním gravitačním poli. Jak se podle nové studie do okolí černých děr dostává hmota, nestává se automaticky součástí disku, ale vytvoří jakýsi vnější prstenec. Ten se pak chová různě podle toho, jak je hustý či řídký, či zda se pohybuje stejným směrem, jako rotuje černá díra, anebo směrem opačným.

Co se bude dít s látkou v blízkosti disku černé díry? Autor: M. Kološ, D. Bardiev, D. Pugliese, Z. Stuchlík. FÚ v Opavě.
Co se bude dít s látkou v blízkosti disku černé díry?
Autor: M. Kološ, D. Bardiev, D. Pugliese, Z. Stuchlík. FÚ v Opavě.
Co se bude dít s látkou v blízkosti disku černé díry? Na modelových simulacích se díváme na řez disku sestávajícího ze dvou interagujících prstenců látky (jako když rozkrojíme koblihu a díváme se na řez z boku), vlevo každého snímku u číslice 0 je černá díra. Modrá barva značí pohyb jedním směrem, červená opačným. Pokud se disk i prstenec látky pohybují stejným směrem, látka z prstence postupně penetruje do disku černé díry. Pokud ale rotuje opačným, látku disku „obeplouvá“ a její záření se může nad nebo pod rotací disku černé díry „vystřelit“ směrem do vesmíru.

Jak studie pomůže lidstvu?

„Domníváme se, že hmota v prstencích interagující s disky černých děr může být zdrojem silného záření, které se částečně uvolní ve směru nad nebo pod diskem. V takovém případě se může uvolnit velmi výrazný „hvězdný vítr“ obsahující zejména i ty nabité částice, před kterými by se lidstvo mělo chránit. Ochrana před tímto zářením není problematická, ale musí existovat možnost predikce těchto jevů. A právě v tom by mohla naše práce ve spolupráci s misí ATHENA být lidstvu prospěšná,“ popisuje prof. Zdeněk Stuchlík, ředitel Fyzikálního ústavu v Opavě. Z tohoto hlediska je práce přínosná i proto, že tyto modely mohou být aplikovatelné na extrémní děje na Slunci a jejich ověření tak může vést k ochraně lidstva před nechvalně známými velkoplošnými výpadky proudu při silných slunečních erupcích.

ATHENA: Lovkyně rentgenových jevů

Mise ATHENA se zaměří na pozorování zdrojů vysokoenergetického záření, tedy i okolí superhmotných černých děr v centrech galaxií. Autor: ESA/IRAP/CNRS/UT3/CNES/Fab&Fab. Composition: ACO.
Mise ATHENA se zaměří na pozorování zdrojů vysokoenergetického záření, tedy i okolí superhmotných černých děr v centrech galaxií.
Autor: ESA/IRAP/CNRS/UT3/CNES/Fab&Fab. Composition: ACO.
Kosmický teleskop ATHENA je jedním z projektů Evropské kosmické agentury a na jeho vývoji se podílejí i čeští vědci a inženýři. Teleskop bude vypuštěn někdy v roce 2035 do libračního bodu L2, který se nachází ve vzdálenosti 1,5 miliónu km od Země a pozorovat by měl 4 roky. Jeho hlavní misí je pozorování a mapování horkých plynů ve vesmíru a pozorování silných zdrojů rentgenového záření, především pak v okolí supermasivních černých děr. Obzvlášť zajímavou výzvou pro vědce bude získat informace o tom, jak se černé díry formují, jak rostou a jakým způsobem se látka v extrémních podmínkách v okolí černých děr chovala v dávných dobách historie vesmíru.

 

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] Opavští fyzikové studují, jak ochránit lidstvo před nebezpečným zářením černých děr
[2] Černé díry jsou budoucí gigantický zdroj energie
[3] Černé díry zkoumá superpočítačové centrum. Bude to klíč k fúzním elektrárnám?
[4] Kosmická mise ATHENA na webu ESA



Seriál

  1. Úřad NASA publikoval snímek opavské univerzity
  2. Poselství civilizacím z centra Galaxie
  3. Astrofyzikové ze Slezské univerzity pátrají po červích dírách
  4. Již druhý snímek opavské univerzity uspěl v NASA
  5. Zapojte se s opavskými fyziky do hledání tajemné látky ve vesmíru. Postačí chytrý telefon!
  6. Češi zrekonstruovali slavný záběr „Einsteinova“ zatmění Slunce. Snímek byl oceněn i v NASA
  7. Záhady fyziky hvězd pomáhá v Opavě řešit dalekohled „WHOO!“
  8. Opavští fyzikové patří mezi světovou špičku ve výzkumu černých děr
  9. Opavští fyzikové studují, jak ochránit lidstvo před nebezpečným zářením černých děr a využít jej v jeho prospěch
  10. Záhadné záření přivádí opavské fyziky k úvahám o paralelních vesmírech
  11. Dokumentární film „Do Chile za zatměním Slunce“
  12. Jak poznat červí díru? Fyzikové z Opavy navrhují, po čem mají pátrat pozemské observatoře i Vesmírný dalekohled Jamese Webba
  13. V Opavě vystoupí možný laureát Nobelovy ceny. Přednášet bude o vzniku snímků černých děr
  14. Kosmický teleskop ATHENA prověří jevy v okolí černých děr předpovězené fyziky v Opavě
  15. Pozorování kosmického záření pomůže předpovídat zemětřesení na Zemi, tvrdí opavský vědec
  16. Doktorandka z Fyzikálního ústavu v Opavě spolupracuje s vědci ve slavné laboratoři Los Alamos
  17. Kolize černých děr pomáhají studentce Fyzikálního ústavu v Opavě ověřit nové teorie gravitace
  18. Černé díry vyhrávají do vesmíru „kosmickými akordy“, zjistili opavští fyzikové


O autorovi

Štítky: Rentgenová observatoř ATHENA, Černá díra, Astrofyzikální proGResy z Opavy


49. vesmírný týden 2024

49. vesmírný týden 2024

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 2. 12. do 8. 12. 2024. Měsíc po novu se objeví na večerní obloze a bude v konjunkci s Venuší, která se jeví po západu Slunce jako výrazná Večernice na jihozápadě. Saturn, který je večer nad jihem ozdobí 6. 12. stín měsíce Titan. Jupiter je vidět celou noc a 7. 12. bude v opozici se Sluncem. Mars je stále výraznější a i když je vidět i později večer, stále má ideální podmínky viditelnosti ráno. Slunce je opět pokryto řadou větších skvrn, ale aktivita je jinak spíše nízká. Merkur popáté minula sonda BepiColombo. Raketa Falcon 9 již zvládla více než 400 úspěšných startů a SpaceX si za letošek připsala více úspěšných startů, než mnohé rakety historie za celou svoji životnost. Čína vyzkoušela nový nosič CZ-12. Před 385 lety byl poprvé pozorován přechod Venuše přes Slunce.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Velká kometa C/2023 A3 Tsuchinshan-ATLAS v podzimních barvách

Titul Česká astrofotografie měsíce za říjen 2024 obdržel snímek „Velká kometa C/2023 A3 Tsuchinshan-ATLAS v podzimních barvách“, jehož autorem je Daniel Kurtin.     Komety jsou fascinující objekty, které obíhají kolem Slunce a přinášejí s sebou kosmické stopy ze vzdálených

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Krabí mlhovina

Newton 200/1000 + ZWO kamera ASI 178 MC

Další informace »