Úvodní strana  >  Články  >  Vzdálený vesmír  >  Černá díra střední velikosti konečně objevena

Černá díra střední velikosti konečně objevena

Umělecké ztvárnění černé díry střední velikosti
Autor: Sci-News.com

Astronomové dobře vědí o tom, že existují dva typy černých děr: malé hvězdné černé díry – což jsou objekty s hmotnostmi v rozmezí zhruba 10 až 100 hmotností Slunce. Jedná se o pozůstatky umírajících hvězd, jejichž hmota se smrštila do malého objemu. Druhou kategorii představují supermasivní černé díry. Jejich hmotnosti leží v rozmezí 100 000 až několik miliard hmotností Slunce a najdeme je v centrech většiny galaxií. Avšak podle názoru astronomů je napříč vesmírem rozptýleno několik domnělých černých děr mnohem tajuplnějšího typu.

S hmotnostmi v rozpětí asi 100 až 100 000 slunečních hmotností jsou tyto černé díry střední velikosti (intermediate-mass black holes – IMBHs) tak obtížně pozorovatelné, že dokonce jejich existence byla občas zpochybňována. Nové výzkumy poskytly dosud nejlepší důkazy, že tyto černé díry středních hmotností (IMBHs) existují, a to na základě náhodného zachycení jedné z nich přímo „při činu“, kdy roztrhala blízkou hvězdu.

Jsme velice šťastní, že se nám podařilo vypátrat tento objekt velkého významu ve velmi kvalitních datech, která pomohla detailně určit hmotnost černé díry a porozumět podstatě tohoto působivého jevu,“ říká Dacheng Lin, hlavní autor článku ze Space Science Center, University of New Hampshire. „Dřívější výzkumy včetně naší vlastní práce přinesly podobné výsledky, avšak jevy byly zachyceny buď příliš opožděně nebo byly od nás příliš daleko.“

V této nové studii Dacheng Lin se svými spolupracovníky využil kosmický rentgenový dalekohled Evropské kosmické agentury ESA s názvem XMM-Newton a observatoře NASA Chandra X-ray Observatory a Swift k vůbec první detekci důležitého signálu této aktivity.

Snímek byl pořízen pomocí Hubbleova kosmického teleskopu HST (žluto-bílá barva) a pomocí rentgenové observatoře NASA s názvem Chandra X-ray Observatory (fialové zbarvení). Fialovo-bílý zdroj vlevo dole představuje rentgenovou emisi pozůstatku hvězdy, která byla roztrhána černou dírou střední velikosti. Uprostřed snímku se nachází mateřská galaxie černé díry. Autor: NASA/ESA/STScI
Snímek byl pořízen pomocí Hubbleova kosmického teleskopu HST (žluto-bílá barva) a pomocí rentgenové observatoře NASA s názvem Chandra X-ray Observatory (fialové zbarvení). Fialovo-bílý zdroj vlevo dole představuje rentgenovou emisi pozůstatku hvězdy, která byla roztrhána černou dírou střední velikosti. Uprostřed snímku se nachází mateřská galaxie černé díry.
Autor: NASA/ESA/STScI
Astronomové zachytili obrovské množství záření v širokém rozsahu vlnových délek uvolněného při vzplanutí ve hmotné kulové hvězdokupě v okolí čočkové galaxie 6dFGS gJ215022.2-055059 (zkráceně J2150-0550), která se nachází ve vzdálenosti okolo 700 miliónů světelných roků od Země. Jasnost vzplanutí postupně slábla přesně tak, jak se očekává při roztrhání nebo při pohlcení hvězdy černou dírou.

Charakteristické dlouhotrvající vzplanutí poskytlo důkaz existence roztrhané hvězdy, což je známo jako případ slapového roztrhání (tidal disruption event – TDE),“ říkají vědci. „Slapové síly v důsledku mohutné gravitace černé díry mohou roztrhat hvězdu, která se přiblíží příliš blízko.“

V průběhu TDE je určitá část hvězdných trosek (roztrhané hvězdy) vyvržena vysokou rychlostí do vnějších oblastí, zatímco zbývající část padá směrem na černou díru. Jak se hmota pohybuje směrem do centra a je postupně pohlcována černou dírou, tak se tento materiál zahřívá na teplotu několika miliónů stupňů a generuje zřetelná vzplanutí rentgenového záření.

Tento typ vzplanutí může snadno dosáhnout maximální svítivosti. Jedná se o jeden z nejefektivnějších způsobů k detekování černých děr středních hmotností (IMBHs). V případě galaxie J2150-0550 došlo k roztrhání hvězdy v roce 2003 a uvolněné záření dohasínalo v průběhu následujícího desetiletí. Rozložení emitovaných fotonů v širokém rozmezí spektra závisí především na velikosti černé díry. Tato data poskytla vědcům jeden z velmi mála přesných způsobů k určení hmotnosti přítomné černé díry.

Astronomové odhadují, že černá díra uvnitř hmotné kulové hvězdokupy v galaxii J2150-0550 má hmotnost přibližně 50 000 až 100 000 slunečních hmotností.

Na základě teorie vzniku galaxií očekáváme mnoho potulných černých děr středních hmotností nacházejících se v kulových hvězdokupách,“ vysvětluje Dacheng Lin. „Avšak doposud jich známe velice málo, protože jsou obvykle neuvěřitelně klidné, obtížně detekovatelné a energetická vzplanutí při setkání s hvězdou způsobující její roztrhání nastávají jen výjimečně.“

Protože jen velmi malý výskyt takovýchto případů pohlcení hvězd černou dírou vede ke spuštění vzplanutí energetického záření u černých děr střední hmotnosti, astronomové se domnívají, že může existovat značné množství těchto objektů známých pod zkratkou IMBHs, které se ukrývají v nečinném stavu na periferii galaxií v celém vesmíru.

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] sci-news.com
[2] chandra.harvard.edu

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: Černá díra střední velikosti, Černá díra


50. vesmírný týden 2018

50. vesmírný týden 2018

Přehled událostí na obloze od 10. 12. do 16. 12. 2018. Měsíc bude v první čtvrti. Večer je vidět Mars, nedaleko něj Neptun a výše v Rybách je Uran. Merkur a Venuše jsou vidět ráno. Máme poslední týden vidět bez měsíčního svitu kometu 46P/Wirtanen v jejím přiblížení k Zemi. Výše na obloze je i pěkná kometa 64P/Swift-Gehrels. Sonda InSight už hýbe rukou a fotografuje okolí. U ISS zakotvila nákladní loď Dragon. Jeden ze dvou Falconů musel přistát do moře a podařilo se jej vyzvednout na pevninu. Start Delty IV Heavy z Kalifornie má odklady. Čína vyslala k Měsíci sondu Chang’e 4. Přistát má v pánvi Aitken na jihu Luny. Před 30 lety začala éra telekomunikačních družic Astra a před 25 lety začal Hubble vidět ostře.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

LBN 777 - Orlí hlava

Titul Česká astrofotografie měsíce za listopad 2018 obdržel snímek „LBN 777 – Orlí hlava“, jehož autorem je Martin Myslivec   S objekty na noční obloze je to tak. Buď mají tak trochu nudná, byť pro neznalé někdy záhadná označení jako M, NGC, LBN, IC, GUM, DUN, vdB, Arp, Ced, … a mnoho

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Měsíc stáří 3,16 dne

Další informace »