Vzdálený vesmír
Astronomové využívající dvojici amerických detektorů gravitačních vln LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) umístěných v Livingstonu (stát Luisiana) a v Hanfordu (stát Washington), a také italský detektor Virgo poblíž města Pisa, detekovali gravitační vlny generované při splynutí nejhmotnější doposud pozorované dvojice černých děr. Dvě rotující černé díry splynuly, když vesmír byl starý pouhých 7 miliard roků, což je zhruba polovina jeho současného věku. Při srážce vytvořily černou díru o hmotnosti 142× větší, než je hmotnost Slunce – tzv. černou díru střední velikosti.
Zrcadlo na obrázku má průměr 2,4 metru, tedy stejně jako je tomu u HST, ale je čtyřikrát lehčí (186 kg) a pokud vám jméno Roman Space Telescope nic neříká, pak vězte, že jde o chystaný vesmírný dalekohled NASA dříve známý pod zkratkou WFIRST. Takto lehké zrcadlo je ukázkou pokroku technologií od doby příprav Hubblea. Dalekohled Nancy Grace Romanové se bude moci dívat skrze prach blízkého i vzdáleného vesmíru díky tomu, že bude citlivý na oblast blízkého infračerveného záření, které lidské oko nevidí.
Hluboko uvnitř záplavy hvězd a za mračny tmavého prachu se uvnitř naší Galaxie známé jako Mléčná dráha nachází obrovský oblak plynu a prachu, kde probíhá intenzivní tvorba nových hvězd. Tato oblast označovaná jako W51 byla objevena v rádiovém oboru v roce 1958. Postupným vývojem techniky se podařilo proniknout skrz neproniknutelná oblaka prachu, a to především v infračerveném oboru. Díky tomu se dnes můžeme dívat na detaily dění uvnitř mlhoviny. Jedny z nejlepších snímků pořídily vesmírná observatoř Spitzer a létající dalekohled SOFIA.
„Pozorování“ černých děr jsou obecně založena na studiu jejich interakce s bezprostředním okolím. Nejlépe lze tak studovat černé díry hvězdných hmotností nacházející se v těsném dvojhvězdném systému s akrečním diskem. Tým astronomů se silnou českou účastí z ASU publikoval práci prezentující pokročilý model záření akrečního disku okolo černé díry a ukazují, že různé přístupy k modelování fyzikálních procesů mají na výsledné záření kruciální vliv. Budoucí pozorování by tak mohla umožnit určení přesnějších informací o černých dírách samotných.
Astronomům využívajícím radioteleskop ALMA, jehož evropským partnerem je ESO, se podařilo odhalit extrémně dalekou galaxii, která je překvapivě podobná naší Galaxii, Mléčné dráze. Díky efektu gravitační čočky vypadá na obloze jako zářící kruh. Je natolik vzdálená, že jejímu světlu trvalo více než 12 miliard let, než k nám doputovalo. Vidíme ji tedy tak, jak vypadala v době, kdy byl vesmír pouze 1,4 miliardy let starý. Galaxie je překvapivě uspořádaná, což je v rozporu s teoriemi, které říkají, že v mladém vesmíru panovaly v galaxiích divoké a nestabilní podmínky. Tento nečekaný objev představuje výzvu pro naše chápání vzniku galaxií a nabízí nový pohled na minulost celého vesmíru.
Skupina astronomů z Izraele a USA objevila rozsáhlý proud více než 250 hvězd extragalaktického původu v sousedství Sluneční soustavy. „Galaxie se vyvíjejí na základě pohlcování jiných galaxií,“ říká hlavní autorka článku Lina Necib, postgraduální vědecká pracovnice na Walter Burke Institute for Theoretical Physics at Caltech (California Institute of Technology).
Mohutné plynné obálky mlhoviny NGC 2899 se táhnou až do vzdálenosti dvou světelných let od středu a jasně září mezi hvězdami Mléčné dráhy, jelikož plyn dosahuje teploty až deset tisíc stupňů. Za takto vysokou teplotu plyn vděčí intenzivnímu ultrafialovému záření přicházejícímu z centrální hvězdy, které nutí atomy vodíku a kyslíku v mlhovině zářit typickými odstíny červené, respektive modré barvy.
Gravitační vlny vznikají při pohybu urychlovaných těles, tedy i při chůzi, když jedete autem, nebo když Země obíhá kolem Slunce. Astronomové používají detekované gravitační vlny ke studiu jejich zdrojů. Za vznikem většiny zachycených gravitačních vln byla pravděpodobně srážka černých děr nebo neutronových hvězd. Výsledky hledání zdrojů gravitačních vln v rámci projektu GRANDMA, ve kterém působí i Fyzikální ústav Akademie věd, nyní publikuje prestižní astronomický časopis Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Nyní víme přesně, jak hmotná nejrychleji rostoucí černá díra ve vesmíru ve skutečnosti je, a stejně tak jak mnoho hmoty doslova „žere“, a to díky novým výzkumům pod vedením Australian National University (ANU). Její hmotnost byla určena na 34 miliard hmotností Slunce a hltá hmotu v ekvivalentu téměř jednoho Slunce každý den, jak uvádí Christopher Onken se svými spolupracovníky.
Počítačové simulace provedené astrofyziky na Tohoku University v Japonsku vedly k odhalení nové teorie původu supermasivních černých děr. Podle této teorie předchůdci supermasivních černých děr narůstají nejen pohlcováním mezihvězdného plynu, ale stejně tak i menších hvězd. To pomáhá vysvětlit velké množství supermasivních černých děr pozorovaných v současnosti.
Astronomové pozorovali v optickém oboru jasný záblesk ve vzdáleném vesmíru a domnívají se, že za ním stojí splynutí dvou černých děr, které zaznamenaly gravitační detektory jako úkaz GW190521g. Pokud by se ukázalo, že mají pravdu, šlo by o unikátní pozorování takto extrémně jasného jevu, který může pomoci v ověřování našich modelů chování černých děr.
Vladimír Karas z ASU je součástí týmu, který publikoval teoretickou práci zabývající se výpočtem gravitačního pole v okolí těles s tvarem toroidu. Výsledky umožní výrazně zrychlit a zpřesnit výpočty pohybů částic v blízkosti těles s geometrickými vlastnostmi akrečních disků a v protoplanetárních strukturách. Publikace uveřejněná časopisem britské Královské astronomické společnosti vznikla ve spolupráci českých a francouzských autorů.
Opakující se srážky s trpasličí galaxií Sagittarius mohly spustit hlavní epizody vzniku hvězd v naší Galaxii – Mléčné dráze, z nichž jedna se přibližně shoduje s obdobím vzniku Sluneční soustavy zhruba před 4,7 miliardami roků. Vyplývá to z analýzy dat, která v posledních letech pořídila evropská astrometrická družice Gaia.
Astronomové využívající rentgenovou družici ESA s názvem XMM-Newton a observatoř Chandra X-ray Observatory provozovanou NASA pozorovali 3 milióny světelných roků dlouhý most tvořený horkým plynem, spojující dvě kupy galaxií rozdílných hmotností ve velice specifickém systému Abell 2384; dvě kupy galaxií navzájem kolidovaly před několika stovkami miliónů roků a následně prošly jedna skrz druhou a vytvořily současnou konfiguraci.
Pozorování provedená dalekohledem ESO/VLT poprvé prokázala, že hvězda obíhající kolem superhmotné černé díry v centru naší Galaxie se pohybuje přesně tak, jak předpovídá Einsteinova obecná teorie relativity. Po mnoha obězích dráha hvězdy opíše v prostoru tvar připomínající květinu, nikoliv jednoduchou elipsu, jak říká Newtonova teorie gravitace. Dlouho očekávaný výsledek přinesla opakovaná měření prováděná se stále vyšší přesností posledních třicet let. Umožnila tak vědcům odhalit další tajemství obra ukrývajícího se v srdci Mléčné dráhy.
Astronomové předpokládali po desetiletí, že se vesmír rozpíná stejnou rychlostí ve všech směrech. Avšak nová studie zpracovaná na základě dat z rentgenové družice XMM-Newton (ESA), rentgenové observatoře Chandra X-ray Obsevatory (NASA) a dřívějších pozorování německé družice ROSAT vedou k závěru, že tyto klíčové předpoklady současné kosmologie mohou být chybné.
Jasný zdroj rentgenového záření v hmotné hvězdokupě na periferii objektu 6dFGS gJ215022.2-055059, což je čočkovitá galaxie nacházející se ve vzdálenosti zhruba 806 milionů světelných roků od Země, je černou dírou střední velikosti. Vyplývá to z nové studie publikované v časopise Astrophysical Journal Letters.
Kvasary jsou mimořádně jasná jádra vzdálených aktivních galaxií. Patří mezi nejvzdálenější a nejsvítivější známé objekty. Jejich centrálním „motorem“ jsou supermasivní černé díry, které doslova hltají dopadající prach, plyn a hvězdy z okolí. Nyní astronomové na základě použití Hubbleova kosmického teleskopu HST objevili extrémně energetické vlny, které se šíří ze vzdálených kvasarů. Tyto proudy putují napříč mezihvězdným prostorem podobně jako vlny tsunami na Zemi a způsobují zkázu v celé galaxii, ve které jsou kvasary usídleny.
Na základě dat z evropské kosmické observatoře XMM-Newton a rentgenové družice NASA s názvem Chandra X-ray Observatory společně s pozemními radioteleskopy v Austrálii a Indii astronomové zaregistrovali důsledek nejsilnější doposud pozorované exploze ve vesmíru. Mohutný výbuch se odehrál v kupě galaxií v souhvězdí Hadonoše (Ophuichus), což je uskupení několika tisíc galaxií ve vzdálenosti zhruba 390 miliónů světelných roků od Země. Exploze byla zhruba pětkrát větší než dosavadní zaznamenaný rekord, pozorovaný v kupě galaxií MS 0735.6+7421.
Kupa galaxií v Panně je ideálním místem pro studium vzájemného působení jednotlivých galaxií v prostředí galaktické kupy. Také proto se na toto místo na obloze soustřeďují mnohé rádiové přehlídky, s jejichž pomocí lze analyzovat dynamické procesy na velkých prostorových škálách. Hned pět pracovníků Oddělení galaxií a planetárních systémů ASU pod vedením Rhyse Taylora pátralo, kam se v galaktické kupě v Panně poděl neutrální vodík, který v některých členech kupy zjevně chybí.
