Úvodní strana  >  Články  >  Vzdálený vesmír  >  Rozhovor: Michal Bursa - Rotace černých děr

Rozhovor: Michal Bursa - Rotace černých děr

Černou díru prozradí její vliv na okolí
Černou díru prozradí její vliv na okolí
Černé díry nejsou jen imaginární tělesa, která nikdo neviděl. Díky jejich vlivu na své okolí dokážou vědci určovat i takové vlastnosti, jako jejich hmotnost nebo třeba rychlost otáčení. Právě na tuto druhou vlastnost černých děr se zeptáme dr. Michala Bursy z Astronomického ústavu AV ČR.

Připomeňme si nejprve, co jsou černé díry?
Černé díry jsou velmi zvláštní objekty, které byly v klasické fyzice do začátku minulého století zcela neznámé, a na jejichž existenci poukázala až obecná teorie relativity. Ještě dalších 50 let však trvalo, než se podařilo objevit prvního skutečného kandidáta na černou díru - objekt Cyg X-1 v souhvězdí Labutě. Černé díry jsou objekty tak hmotné a zároveň malé, že v jejich okolí je gravitační pole natolik silné, že žádný objekt včetně světla nemůže tuto oblast opustit. Vznikají obvykle při gravitačním kolapsu hmotných hvězd poté, co hvězdě dojde palivo pro termonukleární reakce a už není schopna tlakem produkovaného záření vyrovnávat gravitační sílu celé její hmoty. Pokud je dostatečně těžká (zpravidla těžší než asi 10 hmotností Slunce), neexistuje nic, co by dokázalo odolat její vlastní gravitaci a zastavit kolaps. Hvězda se stane černou dírou.

Proč se černé díry otáčí?
Podobně jako energie či hmotnost, i rotace (přesněji řečeno moment hybnosti) je veličina, která se v přírodě zachovává. Pokud černá díra vznikla z materiálu, který nějakým způsobem rotoval, což bývá u hvězd pravidlem, tak i ona sama se bude otáčet.

Umělecká představa černé díry ve dvojhvězdě
Umělecká představa černé díry ve dvojhvězdě

Jak se dá rychlost otáčení změřit?
Protože černá díra je sama o sobě temné těleso, které nijak nesvítí, jelikož ani světlo z něj nemůže uniknout, můžeme její vlastnosti (hmotnost a rotaci) měřit pouze tehdy, pokud do její blízkosti dopravíme nějaké "testovací částice". Nejlepší způsob, který nám příroda nabízí, je tzv. akreční disk. Je to proud hmoty ve tvaru plochého disku (gramofonové desky), který se okolo černé díry vytvoří, pokud je poblíž nějaký zdroj, ze kterého může díra svou gravitací hmotu přetahovat. Nejčastěji se takovým zdrojem stane blízká hvězda, pokud je černá díra součástí dvojhvězdného systému. Plyn proudící v disku se třením zahřívá až na miliony stupňů a září, takže pozorováním disku se můžeme o vlastnostech černé díry, která ho formuje, mnohé dozvědět. Prakticky existují dva způsoby, které lze ke změření rotace černé díry použít: je to jednak měření rozšíření fluorescenční čáry železa ve spektru disku a jednak měření teploty a celkové zářící plochy akrečního disku.

Liší se od sebe hodně rotace jednotlivých černých děr?
Ano, ze zatím získaných výsledků se zdá, že jsou černé díry rotující poměrně málo, ale i takové, které rotují extrémně rychle. Zejména ty druhé jsou pro astrofyziku mimořádně zajímavé, neboť extrémní rotace by mohla být hledaným "pohonem" pro pozorované výtrysky hmoty.

Na čem závisí rychlost rotace?
Jak moc jsou černé díry roztočené, závisí na dvou faktorech. Určitý stupeň rotace mají již od počátku, protože vznikají z otáčejících se hvězd. Během svého života pak mohou další část získat (ale i ztratit) pohlcováním látky ze svého okolí. Některým černým dírám se např. může podařit prostřednictvím akrečního disku doslova vysát celou sesterskou hvězdu.

U kolika černých děr byla rychlost rotace změřena?
Pokud vynecháme supermasivní černé díry přítomné v jádrech galaxií, o kterých jsme se nezmiňovali, podařilo se zatím změřit rotaci pouze u šesti černých děr v naší Galaxii. Může se to zdát málo, ale celkový počet černých děr v našem okolí, o kterých víme, nedosahuje ani třiceti. A zatímco třeba určování hmotností černých děr je dnes už rutinní záležitost, měření rotace jsme schopni provádět jen posledních asi pět let.

Rozhovor vznikl na základě přednášky Michal Bursy na pravidelném semináři Astronomického ústavu AV ČR. Semináře se konají zpravidla každé první pondělí v měsíci na pracovišti v Ondřejově. Převzato ze stránek www.asu.cas.cz




O autorovi

Petr Sobotka

Petr Sobotka

Petr Sobotka je od r. 2014 autorem Meteoru - vědecko-populárního pořadu Českého rozhlasu. 10 let byl zaměstnancem Astronomického ústavu AV ČR v Ondřejově. Je tajemníkem České astronomické společnosti. Je nositelem Kvízovy ceny za popularizaci astronomie 2012. Členem ČAS je od roku 1995.



20. vesmírný týden 2026

20. vesmírný týden 2026

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 11. 5. do 17. 5. 2026. Měsíc bude v novu. Na večerní obloze se pomalu jasná Venuše níže nad obzorem blíží výše ležícímu Jupiteru. Ve čtvrtek 14. 5. nastane zatmění Europy měsícem Io. Aktivita Slunce je nízká, ale mohla by se zvýšit s tím, jak se natáčí jedna docela aktivní oblast. Kometa C/2025 R3 (PanSTARRS) se objevila i v astronomickém snímku dne NASA od českých astronomů. SpaceX už se blíží dalšímu testovacímu letu Super Heavy Starship. Sonda Psyche proletí na cestě k asteroidu kolem planety Mars. Aleš Svoboda ukončil základní výcvik v ESA. K ISS se má vydat nákladní Dragon a k čínské stanici Tiangong nákladní Tianzhou 10.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

LDN 1448

Titul Česká astrofotografie měsíce za březen 2026 obdržel snímek Zdeňka Vojče s názvem „LDN 1448“ Březnové kolo soutěže Česká astrofotografie měsíce, kterou zaštiťuje Česká astronomická společnost, vyhrál snímek s názvem „LDN 1448“ astrofotografa Zdeňka Vojče. Objekt označovaný jako LDN 1448, známý

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Messier 3

Messier 3, známa aj ako M3 alebo NGC 5272, je výrazná guľová hviezdokopa nachádzajúca sa v súhvezdí Poľovné psy. Od Zeme je vzdialená približne 33 000 svetelných rokov a patrí medzi najväčšie a najjasnejšie guľové hviezdokopy severnej oblohy. Odhaduje sa, že obsahuje približne 500 000 hviezd. Objavil ju Charles Messier 3. mája 1764. Bola to vôbec prvá hmlovina v Messierovom katalógu, ktorú objavil samotný Messier. Spočiatku ju považoval za hmlistý objekt bez hviezd. Až William Herschel okolo roku 1784 rozlíšil jej hviezdnu povahu a ukázal, že nejde o hmlovinu, ale o husté zoskupenie hviezd. M3 patrí medzi najlepšie preskúmané guľové hviezdokopy. Mimoriadne zaujímavá je najmä veľkým počtom premenných hviezd. Dnes ich v nej poznáme viac než 270, čo je najviac zo všetkých známych guľových hviezdokôp. Významnú časť tvoria premenné hviezdy typu RR Lyrae, ktoré astronómovia využívajú aj ako dôležité indikátory vzdialeností vo vesmíre. Vek hviezdokopy sa odhaduje na približne 11,4 miliardy rokov, takže ide o veľmi starý objekt pochádzajúci z raných období vývoja našej Galaxie. M3 sa nachádza ďaleko nad rovinou Mliečnej cesty, približne 31 600 svetelných rokov, a zároveň asi 38 800 svetelných rokov od jej stredu. Je teda pomerne izolovaným členom galaktického hala. Na oblohe má zdanlivú jasnosť okolo 6,2 magnitúdy, takže za veľmi tmavej oblohy môže byť na hranici viditeľnosti voľným okom. V menšom ďalekohľade sa javí ako jemný hmlistý obláčik, no väčší ďalekohľad alebo astrofotografia odhalí jej skutočnú štruktúru – jasné a husté jadro obklopené tisíckami slabších hviezd. Práve vďaka tejto bohatej hviezdnej populácii je Messier 3 často považovaná za jednu z najkrajších guľových hviezdokôp severnej oblohy, hneď po známej M13 v Herkulovi. Fotené v čase okolo splnu Mesiaca, keďže nebolo čo fotiť vhodnejšie ???? Vybavenie: SkyWatcher NEQ6Pro, GSO Newton astrograf 200/800 (200/600 F3), Starizona Nexus 0.75x komakorektor, Touptek ATR585M, AFW-M, Touptek LRGB filtre, Gemini EAF focuser, guiding TS Off-axis + PlayerOne Ceres-C, SVBony 241 power hub, DIY Rapsberry Pico klapka s flat panelom, automatizovaná astrobúdka s mojím vlastným OCS (observatory control system). Software: NINA, Astro pixel processor, GraXpert, Pixinsight, Adobe photoshop Lights 121x60sec. R, 105x60sec. G, 110x60sec. B, 180x30sec. L, flats, master darks, master darkflats Gain 150, Offset 300. 27.4. až 1.5.2026 Belá nad Cirochou, severovýchod Slovenska, bortle 4

Další informace »