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



Štítky: Černé díry , Kulová hvězdokupa NGC 6397


50. vesmírný týden 2024

50. vesmírný týden 2024

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 9. 12. do 15. 12. 2024. Měsíc je nyní na večerní obloze ve fázi kolem první čtvrti a dorůstá k úplňku. Nejvýraznější planetou je na večerní obloze Venuše a během noci Jupiter. Ideální viditelnost má večer Saturn a ráno Mars. Aktivita Slunce je nízká. Nastává maximum meteorického roje Geminid. Uplynulý týden byl mimořádně úspěšný z pohledu evropské kosmonautiky, ať už vypuštěním mise Proba-3 nebo úspěšného startu rakety Vega-C s družicí Sentinel-1C. A před čtvrtstoletím byl vypuštěn úspěšný rentgenový teleskop ESA XMM-Newton.

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

NGC1909 Hlava čarodejnice

Veríte v čarodejnice? Lebo ja som Vám hlavu jednej takej vesmírnej čarodejnice aj vyfotil. NGC 1909, alebo aj inak označená IC 2118 (vďaka svojmu tvaru známa aj ako hmlovina Hlava čarodejnice) je mimoriadne slabá reflexná hmlovina, o ktorej sa predpokladá, že je to starobylý pozostatok supernovy alebo plynný oblak osvetľovaný neďalekým superobrom Rigel v Orióne. Nachádza sa v súhvezdí Eridanus, približne 900 svetelných rokov od Zeme. Na modrej farbe Hlavy čarodejnice sa podieľa povaha prachových častíc, ktoré odrážajú modré svetlo lepšie ako červené. Rádiové pozorovania ukazujú značnú emisiu oxidu uhoľnatého v celej časti IC 2118, čo je indikátorom prítomnosti molekulárnych mrakov a tvorby hviezd v hmlovine. V skutočnosti sa hlboko v hmlovine našli kandidáti na hviezdy predhlavnej postupnosti a niektoré klasické hviezdy T-Tauri. Molekulárne oblaky v IC 2118 pravdepodobne ležia vedľa vonkajších hraníc obrovskej bubliny Orion-Eridanus, obrovského superobalu molekulárneho vodíka, ktorý vyfukovali vysokohmotné hviezdy asociácie Orion OB1. Keď sa superobal rozširuje do medzihviezdneho prostredia, vznikajú priaznivé podmienky pre vznik hviezd. IC 2118 sa nachádza v jednej z takýchto oblastí. Vetrom unášaný vzhľad a kometárny tvar jasnej reflexnej hmloviny silne naznačujú silnú asociáciu s vysokohmotnými žiariacimi hviezdami Orion OB1. Prepracovaná verzia. Vybavenie: SkyWatcher NEQ6Pro, GSO Newton astrograf 150/600 (150/450 F3), Starizona Nexus 0.75x komakorektor, QHY 8L-C, SVbony UV/IR cut, Gemini EAF focuser, guiding QHY5L-II-C, SVbony guidescope 240mm. Software: NINA, Astro pixel processor, GraXpert, Pixinsight, Adobe photoshop 209x240 sec. Lights gain15, offset113 pri -10°C, master bias, 90 flats, master darks, master darkflats 4.11. až 7.11.2024 Belá nad Cirochou, severovýchod Slovenska, bortle 4

Další informace »