Úvodní strana  >  Články  >  Vzdálený vesmír  >  Dalekohledy ESO odhalily nejbližší a zároveň nejtěsnější pár superhmotných černých děr
Jiří Srba Vytisknout článek

Dalekohledy ESO odhalily nejbližší a zároveň nejtěsnější pár superhmotných černých děr

Detailní pohled na dvojici jader galaxie NGC 7727 pohledem přístroje MUSE a dalekohledu VLT
Autor: ESO/Voggel et al.

Pomocí dalekohledu VLT Evropské jižní observatoře astronomové odhalili zatím nejbližší známý pár superhmotných černých děr. Dvě černé díry navíc dělí od sebe navzájem mnohem menší vzdálenost než u kteréhokoliv jiného dosud objeveného systému tohoto typu. Dvojice skončí svoji existenci splynutím do jedné obří černé díry.

Pár superhmotných černých děr leží v galaxii NGC 7727 vzdálené od nás asi 89 milionů světelných let, která se na obloze nachází v souhvězdí Vodnáře. I když se to může zdát daleko, předchozí rekord, 470 milionů světelných let, překonala tato dvojice se značným náskokem a stala se nejbližším známým vázaným systémem superhmotných černých děr.  

Superhmotné černé díry se ukrývají v centrech hmotných galaxií, a pokud se dvě takové galaxie sloučí dohromady, ocitnou se i černé díry na ‚kolizním kurzu‘. Pár v galaxii NGC 7727 překonal také dosud platný rekord nejmenší vzájemné vzdálenosti – komponenty leží jen asi 1 600 světelných let od sebe. „Poprvé se nám podařilo najít dvě superhmotné černé díry takto blízko u sebe. Je to méně než polovina dosavadního rekordu,“ upozorňuje astronomka Karina Voggel (Strasbourg Observatory, Francie), hlavní autorka studie publikované ve vědeckém časopise Astronomy & Astrophysics.  

Malá vzdálenost a vzájemná rychlost těchto dvou černých děr ukazuje, že se nakonec spojí do jedné obří, a to v průběhu následujících 250 milionů let,“ doplňuje spoluautor práce, profesor Holger Baumgardt (University of Queensland, Austrálie). Vzájemné slučování černých děr této velikosti by mohlo vysvětlovat, jakým způsobem vznikly vůbec nejhmotnější objekty tohoto typu ve vesmíru.

Karina Voggel a její tým byli schopni určit hmotnosti jednotlivých komponent objevené dvojice, a to pomocí sledování jejich gravitačního působení na pohyb hvězd v okolí. Větší černá díra leží v samotném jádru galaxie NGC 7727 a její hmotnost byla určena na téměř 154 milionů Sluncí. Její souputník je o poznání lehčí, váží jen asi 6,3 milionu hmotností Slunce.

Touto metodou byly hmotnosti složek u páru superhmotných černých děr určeny rovněž poprvé. Umožnila to jednak relativně malá vzdálenost mateřské galaxie, ale také detailní pozorování, které členové týmu získali pomocí přístroje MUSE (Multi-Unit Spectroscopic Explorer) pracujícího ve spojení s dalekohledem ESO/VLT (Very Large Telescope). Vedoucí autorka studie se s přístrojem naučila pracovat během své studentské stáže v ESO. Měření hmotností pomocí MUSE a využití dalších dat získaných kosmickým dalekohledem HST (NASA/ESA Hubble Space Telescope) vědcům umožnilo potvrdit, že objekty v galaxii NGC 7727 jsou skutečně černé díry.

Dvojice jader galaxie NGC 7727. Snímek vlevo byl pořízen přístrojem MUSE a dalekohledem ESO/VLT, snímek vpravo získal dalekohled VST (VLT Survey Telescope). Oba přístroje pracují na Observatoři Paranal. Autor: ESO/Voggel et al.; ESO/VST ATLAS team. Acknowledgement: Durham University/CASU/WFAU
Dvojice jader galaxie NGC 7727. Snímek vlevo byl pořízen přístrojem MUSE a dalekohledem ESO/VLT, snímek vpravo získal dalekohled VST (VLT Survey Telescope). Oba přístroje pracují na Observatoři Paranal.
Autor: ESO/Voggel et al.; ESO/VST ATLAS team. Acknowledgement: Durham University/CASU/WFAU

Astronomové předpokládali, že tato galaxie obsahuje dvě velké černé díry. Až dosud ale nebyli schopni potvrdit jejich přítomnost, protože nepozorovali velké množství záření s vysokou energií přicházející z jejich bezprostřední blízkosti, které by je jinak prozradilo. „Naše závěry naznačují, že by ve vesmíru mohlo existovat mnohem víc těchto reliktů galaktických kolizí a ty by mohly skrývat řadu černých děr, které stále čekají na objevení,“ říká Karina Voggel. „Celkový počet známých superhmotných černých děr v blízkém okolním vesmíru by se tak mohl zvednout až o 30 %.“

Předpokládá se, že při hledání podobných skrytých párů superhmotných černých děr přinese značný pokrok budovaný dalekohled ESO/ELT (Extremely Large Telescope), který by měl zahájit vědeckou činnost na konci tohoto desetiletí v chilské poušti Atacama. „Toto pozorování je pouhý začátek,“ dodává spoluautor práce astronom Steffen Mieske (ESO, Chile, Vedoucí vědeckých operací Observatoře Paranal). „S přístrojem HARMONI a dalekohledem ELT budeme schopni podobné objekty detekovat na značně větší vzdálenost. ELT bude pro porozumění těmto objektům zásadní.“

Další informace

Výzkum byl prezentován v článku "First Direct Dynamical Detection of a Dual Super-Massive Black Hole System at sub-kpc Separation" publikovaném v časopise Astronomy & Astrophysics (doi: 10.1051/0004-6361/202140827).

Složení týmu: Karina T. Voggel (Université de Strasbourg, CNRS, Observatoire astronomique de Strasbourg, Francie), Anil C. Seth (University of Utah, Salt Lake City, USA [UofU]), Holger Baumgardt (School of Mathematics and Physics, University of Queensland, St. Lucia, Austrálie), Bernd Husemann (Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg, Německo [MPIA]), Nadine Neumayer (MPIA), Michael Hilker (European Southern Observatory, Garching bei München, Německo), Renuka Pechetti (Astrophysics Research Institute, Liverpool John Moores University, Liverpool, UK), Steffen Mieske (European Southern Observatory, Santiago de Chile, Chile), Antoine Dumont (UofU) a Iskren Georgiev (MPIA).

Evropská jižní observatoř (ESO) umožňuje vědcům z celého světa objevovat tajemství vesmíru ku prospěchu všech. Navrhujeme, stavíme a provozujeme pozemní observatoře světové úrovně, které astronomové využívají k řešení vzrušujících otázek a šíření fascinace astronomií. Podporujeme mezinárodní spolupráci v astronomii. ESO byla založena jako mezivládní organizace v roce 1962 a dnes ji tvoří 16 členských států  – Belgie, Česko, Dánsko, Finsko, Francie, Irsko, Itálie, Německo, Nizozemsko, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko, Velká Británie – a dvojice strategických partnerů – Chile, která hostí všechny observatoře ESO, a Austrálii. Ústředí ESO, návštěvnické centrum a planetárium ESO Supernova se nachází v blízkosti Mnichova v Německu, zatímco chilská poušť Atacama, úžasné místo s jedinečnými podmínkami pro pozorování oblohy, hostí naše dalekohledy. ESO provozuje tři observatoře: La Silla, Paranal a Chajnantor. Na hoře Paranal jsou to dalekohled VLT (Very Large Telescope) a interferometr VLTI (Very Large Telescope Interferometer), stejně jako dva přehlídkové teleskopy – VISTA pracující v infračervené oblasti a VST (VLT Survey Telescope) pro viditelné světlo. Na Observatoři Paranal bude ESO také hostit a provozovat pole teleskopů CTAS (Cherenkov Telesope Array South) pro detekci Čerenkovova záření v atmosféře – největší a nejcitlivější observatoř gama záření na světě. Společně s mezinárodními partnery provozuje ESO teleskopy pro milimetrovou a submilimetrovou oblast APEX a ALMA pracující na planině Chajnantoru. Na hoře Cerro Armazones poblíž Paranalu stavíme nový dalekohled ELT (Extrémně velký dalekohled, Extremly Large Telescope) s primárním zrcadlem o průměru 39 m, který se stane „největším okem lidstva hledícím do vesmíru“. Z našich kanceláří v Santiagu řídíme naši činnost v Chile a spolupráci s místními partnery a veřejností.

Odkazy

Kontakty

Petr Kabáth; národní kontakt; Astronomický ústav AV ČR, 251 65 Ondřejov, Česká republika; Email: eson-czech@eso.org

Jiří Srba; překlad; Email: j.srba@seznam.cz

Karina Voggel; Strasbourg Observatory, University of Strasbourg; Strasbourg, France; Email: karina.voggel@astro.unistra.fr

Holger Baumgardt; School of Mathematics and Physics, University of Queensland; St. Lucia, Queensland, Australia; Tel.: +61 (0)7 3365 3430; Email: h.baumgardt@uq.edu.au

Steffen Mieske; European Southern Observatory; Vitacura, Santiago, Chile; Tel.: +56 22 463 3060; Email: smieske@eso.org

Bárbara Ferreira; ESO Media Manager; Garching bei München, Germany; Tel.: +49 89 3200 6670; Mobil: +49 151 241 664 00; Email: press@eso.org

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] Tisková zpráva Evropské jižní observatoře (ESO2117, 30. listopadu 2021)



O autorovi

Jiří Srba

Jiří Srba

Narodil se v roce 1980 ve Vsetíně. Na střední škole začal navštěvovat astronomický kroužek při Hvězdárně Vsetín, kde se stal aktivním pozorovatelem meteorů a komet. Zde také publikoval své první populárně astronomické články. Je členem Společnosti pro meziplanetární hmotu (SMPH). Připravuje české překlady tiskových zpráv Evropské jižní observatoře.

Štítky: Superhmotná černá díra, NGC 7727, ESO/VLT, Tisková zpráva ESO


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 »