Úvodní strana  >  Články  >  Vzdálený vesmír  >  Astronomové objevili velkou skupinu hvězdných černých děr

Astronomové objevili velkou skupinu hvězdných černých děr

Astronomové očekávali nalezení černé díry střední velikosti v srdci kulové hvězdokupy NGC 6397; místo toho však objevili koncentraci hvězdných černých děr zde ukrytých (do snímku vlevo je napravo vloženo umělecké ztvárnění situace uvnitř hvězdokupy)
Autor: NASA/ESA/Hubble/N. Bartmann

Astronomové využívající data z Hubbleova vesmírného teleskopu HST nalezli důkazy přítomnosti několika desítek černých děr hvězdné velikosti, schovávajících se v kolabujícím jádru kulové hvězdokupy NGC 6397, v jedné z nejbližších kulových hvězdokup vzhledem k Zemi. Hvězdokupa NGC 6397 je od Země vzdálená 7 800 světelných roků a její poloha se promítá do jižního souhvězdí Oltáře.

Protože její jádro je velmi husté, označuje se jako hvězdokupa s kolabujícím jádrem. Je známá rovněž pod označením GCl 74. Její stáří bylo odhadnuto na 13,4 miliardy roků, což znamená, že se zformovala brzy po Velkém třesku.

Když se astronomové Eduardo Vitral a Gary Mamon z Institut d’Astrophysique de Paris pustili do studia kulové hvězdokupy NGC 6397, předpokládali objevení známek výskytu černé díry střední velikosti v jejím jádru.

K vyhledání tohoto extrémně vzácného objektu analyzovali polohy a rychlosti hvězd v této hvězdokupě. Využili dřívější odhady vlastních pohybů hvězd na základě snímků z HST a hodnoty vlastních pohybů stálic poskytnuté evropskou astrometrickou družicí Gaia. Na základě znalosti vzdálenosti k NGC 6397 astronomové mohli převést vlastní pohyby těchto hvězd na rychlosti.

Naše analýzy napovídají, že dráhy hvězd jsou blízko nahodilých cest skrz kulovou hvězdokupu, spíše než aby byly systematicky kruhové nebo velmi protáhlé elipsy,“ říká Gary Mamon.

Objevili jsme velmi jasné důkazy pro existenci neviditelné hmoty v hustých centrálních regionech hvězdokupy, avšak byli jsme překvapeni zjištěním, že tato mimořádná hmota nemá bodovou podobu, ale je rozšířená na několik procent velikosti hvězdokupy,“ dodává Eduardo Vitral.

Tato neviditelná složka by mohla být tvořena pozůstatky hmotných hvězd (bílí trpaslíci, neutronové hvězdy a černé díry), jejichž vnitřní oblasti zkolabovaly v důsledku jejich vlastní gravitace, jakmile u nich došlo k vyčerpání jaderného paliva.

Hvězdy postupně klesají do centra hvězdokupy v důsledku gravitačních interakcí s blízkými méně hmotnými hvězdami, což vede k menší míře koncentrace neviditelné hmoty.

Na základě teorie hvězdného vývoje astronomové usoudili, že převážná část nespatřených zhuštění je tvořeno černými děrami hvězdných velikostí, spíše než by se mělo jednat o bílé trpaslíky a neutronové hvězdy, které jsou příliš slabé na pozorování.

Fotografie blízké kulové hvězdokupy NGC 6397 pořízená kamerou ACS na palubě Hubbleova vesmírného teleskopu v letech 2004 až 2005 Autor: NASA, ESA, and T. Brown and S. Casertano (STScI)
Fotografie blízké kulové hvězdokupy NGC 6397 pořízená kamerou ACS na palubě Hubbleova vesmírného teleskopu v letech 2004 až 2005
Autor: NASA, ESA, and T. Brown and S. Casertano (STScI)
Prastarý hvězdný box drahokamů – kulová hvězdokupa NGC 6397 – se třpytí světlem stovek tisíc hvězd. Astronomové využili Hubbleův vesmírný teleskop NASA/ESA k odhadu vzdálenosti hvězdokupy na 7 800 světelných roků. Tato kulová hvězdokupa je jednou z nejbližších vzhledem k Zemi. Modré hvězdy v uskupení se již blíží ke konci svého života. Tyto stálice již spotřebovaly vodíkové palivo ve svém nitru, které jim umožňovalo svítit. Nyní ve svém jádru přeměňují na energii hélium, které se slučuje za mnohem vyšších teplot, a proto vypadají modře. Načervenalá záře pochází z rudých obřích hvězd, které již zkonzumovaly vodíkové palivo a nyní expandují, tj. zvětšují svoji velikost. Nesčetné množství malých bílých objektů představuje hvězdy podobné našemu Slunci. Snímek vznikl jako kompozice série pozorování uskutečněných od července 2004 do června 2005 pomocí kamery ACS (Advanced Camera for Surveys) na palubě HST.

Naše studie je prvním zjištěním ke stanovení hmotnosti a rozsahu, jak může vypadat soubor černých děr v kolabujícím jádru kulové hvězdokupy,“ říká Eduardo Vitral.

Naše analýzy by nebyly možné bez dat z Hubbleova teleskopu k vymezení vnitřních regionů hvězdokupy a bez dat z družice Gaia k vymezení tvaru oběžných drah hvězd, které pro změnu nepřímo vymezují rychlosti hvězd v popředí a v pozadí ve vnitřních regionech,“ doplňuje Gary Mamon.

Někteří astronomové rovněž odhadují, že černé díry v kulové hvězdokupě mohou postupně splývat. V takovém případě bychom na Zemi mohli detekovat gravitační vlny těchto srážek.

Článek byl publikován v časopisu Astronomy & Astrophysics.

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] sci-news.com
[2] scitechdaily.com

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: Černé díry , Kulová hvězdokupa NGC 6397


30. vesmírný týden 2021

30. vesmírný týden 2021

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 26. 7. do 1. 8. 2021. Měsíc po úplňku ubývá k poslední čtvrti. Večer je vidět jasná planeta Venuše a později také Saturn a Jupiter. Aktivita Slunce je mírně zvýšená. K ISS míří nový modul Nauka, ale hned po startu měl problémy s hlavním pohonným systémem. Vrtulníček Ingenuity uskutečnil na Marsu již desátý let. Před 50 lety odstartovala k Měsíci mise Apollo 15.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Částečné zatmění slunce a přelet ISS

Titul Česká astrofotografie měsíce za červen 2021 obdržel snímek „Částečné zatmění Slunce a ISS“, jehož autorem je Pavel Prokop Slunce, Měsíc a kosmická stanice ISS. Co mají tyto rozdílné objekty společného? Zdánlivě téměř nic. Slunce je téměř dokonalá „koule horkého plazmatu“ o průměru 1 392

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Saturn

Saturn

Další informace »