Vzdálený vesmír
Astrofyzikální PRogresy z Opavy: Opavští astrofyzikové při svém dlouhodobém výzkumu černých děr došli k zajímavému zjištění: gravitační vlny uvolňované z okolí černých děr nebo při slučování dvou hmotných těles ve vesmíru je doprovázeno vlněním, které se dá přirovnat k akordům hrajících hudebních nástrojů. Vlastnosti těchto „akordů“ umožní fyzikům nejen mnohem lépe určit parametry objektů, které tyto vlny generují, ale také předpovědět, zda lidstvu nehrozí nebezpečí z kosmu.
V literatuře přibývá studií prokazujících, že černé díry jsou ve vesmíru téměř všudypřítomné. Od těch hvězdných černých děr vyskytujících se například v kompaktních dvojhvězdách po černé veledíry v jádrech galaxií a kvazarů. Jejich detekce v drtivé většině případů spoléhá na přítomnost okolní látky, která kolem černé díry vytváří akreční disk. Parametry černých děr jsou pak z vlastností záření disku určovány. Ondřej Kopáček a Vladimír Karas z ASU publikovali teoretickou práci vyšetřující chování částic na orbitách v okolí černých děr.
Exoplaneta / hnědý trpaslík BD-14 3065b má na svůj věk nečekaně velký poloměr, který naznačuje, že v ní dochází ke spalování deuteria. Jde o proces, který dělá z exoplanet hnědé trpaslíky.
Supermasivní černé díry a způsob jejich vzniku poutají pozornost vědců po celém světě mnoho let. Tato vesmírná monstra s hmotností milion až 10 miliard hmotnosti našeho Slunce se nacházejí v centrech většiny velkých galaxií. Scénář jejich vzniku je však nejasný. Nové objevy naznačují, že tyto objekty vznikají jinak, než si astronomové dosud mysleli. Objevitelkou jednoho ze vzdálených „obrů“ a hlavní autorkou článku nedávno publikovaného v Astrophysical Journal Letters, který o objevu obří černé díry informoval, je Orsolya Kovács z Masarykovy univerzity.
Po svém „zrození“ ve Velkém třesku se vesmír skládal převážně z vodíku a několika atomů helia. Jedná se o nejlehčí prvky v periodické tabulce prvků. Během 13,8 miliardy let mezi velkým třeskem a současností vznikly všechny ostatní prvky. Mnoho z těchto těžších prvků vzniklo ve hvězdách procesem jaderné fúze. Tím však vznikly pouze prvky těžké maximálně jako železo. Jak vznikly těžší prvky?
Astronomové za pomoci rentgenové observatoře Chandra objevili „výdechový otvor“, který odvádí horký plyn ze Sagittaria A*, supermasivní černé díry ve středu naší Galaxie. Tento průduch se – stejně jako Sagittarius A* – nachází asi 26 000 světelných let od Země a je spojen s dříve objevenou strukturou podobnou komínu, která je kolmá k rovině Galaxie. Data z družice Chandra ukazují válcovitý tunel, který pomáhá odvádět plyn směrem k vnějším oblastem Mléčné dráhy. Tento výsledek odhaluje, jak může černá díra Mléčné dráhy pohlcovat a vyvrhovat materiál.
Vypadá to jako výlet do zelinářství. A přesto se pod těmito názvy schovávají velmi speciální typy trpasličích galaxií, které možná vyprávějí důležitý příběh o minulosti našeho vesmíru. Abhijeet Borkar z ASU a jeho spolupracovníci se zaměřili na studium rádiového záření těchto objektů. Cílem práce bylo ověřit, jak moc jsou tyto galaxie neobvyklé.
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.
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.
Černé díry představují příležitost, jak zkoumat fyziku v extrémně silném gravitačním poli. Hmota nabalující se na černé díry se před svým dopadem zahřívá na velmi vysoké teploty a vyzařuje intenzivní rentgenové záření. Kosmické sondy schopné zaznamenat takové záření objevily vloni v srpnu nový objekt s názvem Swift J1727.8-1613. Jen několik málo dnů od objevu se tento objekt zjasnil natolik, že se stal nejjasnějším pozorovaným zdrojem rentgenového záření a potvrdilo se, že se jedná o černou díru pohlcující hmotu z blízké hvězdy.
Ne, nedíváte se na mračno v Mléčné dráze. Tato oblast HII s označením NGC 604 se nachází v jednom z ramen galaxie v Trojúhelníku (Messier 33) vzdálené přes 2,7 milionů světelných let od Země. Takto mlhovinu zachytil kosmický dalekohled Jamese Webba v infračervených vlnových délkách pomocí přístrojů NIRCam a MIRI. Samotný hvězdný ostrov je třetím největším členem Místní skupiny galaxií, do níž patří i Mléčná dráha.
Prach v okolí center galaxií významně ovlivňuje měření jejich vzdáleností ve vesmíru. Upozornil na to tým fyziků pod vedením Michala Zajačka z Masarykovy univerzity, kteří zpracovávali ultrafialová a rentgenová data ze souboru 58 aktivních galaxií.
Před několika lety se otevřelo zcela nové pozorovací okno do vesmíru. Byly poprvé spolehlivě detekovány gravitační vlny. Od té doby počet pozitivních detekcí neustále roste. Odborníci z Oddělení galaxií a planetárních systémů ASU se zabývali možností detekce gravitačních vln z jiných typů zdrojů, než které jsou v popředí tohoto oboru dnes.
V Praze od 4. do 8. prosince 2023 probíhá za účasti předních světových kapacit oboru mezinárodní setkání odborníků zabývajících se rentgenovou astronomií – AXRO 2023. Cílem setkání je mj. diskutovat nejnovější technologie pro budoucí rentgenové družice.
Rentgenové dvojhvězdy jsou laboratořemi akrečních procesů probíhajících v okolí černých děr hvězdných hmotností. Studie publikovaná Anastasiyí Yilmaz pod vedením Jiřího Svobody z ASU ukazuje, že vlastnosti systémů určené z pozorování silně závisí na použitém interpretačním modelu.
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.
9. listopadu vydala ČR dopis podpory k zapojení do přípravy nové rentgenové družice STROBE-X, navrhované ve Spojených státech amerických ve výzvě americké kosmické agentury NASA pro tzv. Probe-class mise s rozpočtem 1 miliardy USD. Mise STROBE-X (Spectroscopic Time-Resolving Observatory for Broadband Energy X-rays) je optimalizovaná pro studium nejextrémnějších podmínek ve vesmíru.
Na začátku července se vydal do vesmíru nový dalekohled Evropské kosmické agentury nesoucí jméno dávného řeckého matematika. Dnes jsme se po měsících testování dočkali uveřejnění prvních plnohodnotných snímků. Nikdy předtím žádný teleskop nepořídil tak ostré obrázky natolik vzdálených objektů na tak velké části oblohy. Jeho cílem je především pátrat po stopách temné energie a temné hmoty. Za tímto účelem bude zkoumat tvary, vzdálenosti a pohyb galaxií vzdálených až 10 miliard světelných let.
Na počátku vesmíru, uvnitř horkého a nahuštěného prostředí, byly vytvořeny tři prvky, vodík (H), helium (He) a malé množství lithia (Li). V Mendělejevově periodické tabulce jich je dnes zapsáno celkem 118, valná většina z nich byla s největší pravděpodobností zformována uvnitř jader masivních hvězd, v supernovách a při srážkách neutronových hvězd.
Bystré „oko“ dalekohledu Jamese Webba svým objevem znovu překvapilo astronomy. Teleskop se zaměřil na jednu z nejjasnějších mlhovin na noční obloze, která zdobí meč známého souhvězdí mytologického lovce Oriona, a sice Velkou mlhovinu v Orionu. Jedná se o hvězdotvornou oblast nacházející se 1 350 světelných let od nás. Její šířka dosahuje asi 33 světelných let a na nočním nebi je o něco větší než Měsíc v úplňku.
