Úvodní strana  >  Články  >  Vzdálený vesmír  >  Spitzerův dalekohled objevil "neviditelné" černé díry

Spitzerův dalekohled objevil "neviditelné" černé díry

Spitzer_kvasary.jpg
Velké množství těch největších černých děr, nacházejících se ve vesmíru, konzumovalo okolní hmotu tak říkajíc "za zavřenými dveřmi" - alespoň doposud. Americký kosmický dalekohled Spitzer Space Observatory, který svým ostrým infračerveným "zrakem" pronikl přes oblaka galaktického prachu, zjistil, že se zde nacházejí chybějící populace černých děr, známých jako kvasary.

"Na základě dřívějších studií v oboru rentgenového záření jsme očekávali, že se ve vesmíru může nacházet velké množství skrytých kvasarů, nemohli jsme je však spatřit," říká Alejo Martinez-Sansigre (University of Oxford, Velká Británie), vedoucí kolektivu autorů, kteří publikovali článek na toto téma v časopisu Nature. "Očekávali jsme, že Spitzerův kosmický dalekohled objeví rozsáhlou populaci těchto prachem zahalených objektů."

Kvasary jsou supermasívní černé díry, kolem nichž krouží prach a plyn v podobě gigantického prstence. Nacházejí se uvnitř vzdálených galaxií a mohou "spolykat" za jeden rok tak velké množství hmoty, které odpovídá hmotnosti jednoho tisíce hvězd. Při urychlovaném pádu materiálu z prstence na černou díru je uvolňováno velké množství záření, přičemž se kvasary stávají nejjasnějšími objekty ve vesmíru. Kvasary produkují záření o nejrůznějších vlnových délkách včetně rentgenového, viditelného a infračerveného záření.

Astronomové chtějí získat odpovědi na otázku, jak velké množství těchto kosmických monster se ve vesmíru nachází. Jednou ze standardních metod určování počtu objektů je měření kosmického rentgenového pozadí. Kvasary svítí jinak než ostatní objekty ve vesmíru. Studiem šumu rozptýleného rentgenového záření (jeho intenzity) je možné určit přibližný počet kvasarů, které je produkují. Intenzita rozptýleného rentgenového záření naznačovala, že kvasarů by mělo být velké množství.

Avšak tento odhad neodpovídal dosavadním objevům kvasarů v oboru rentgenového záření a viditelného světla, která udávala mnohem menší počet těchto objektů, než se očekávalo. Astronomové proto předpokládali, že další kvasary mohou být před našimi zraky někde ukryty. Jejich záření by mohlo být blokováno oblaky plynu a prachu, do kterých jsou kvasary doslova zabaleny. Domnívali se, že některé kvasary jsou ukryty v prachových prstencích, které je obklopují, další kvasary mohou být skryty v galaxiích s vysokým obsahem prachu.

Spitzerův dalekohled objevil obě kategorie "chybějících" kvasarů na základě pozorování v oboru infračerveného záření. Na rozdíl od rentgenového záření či viditelného světla může infračervené záření proniknout přes oblaka plynu a prachu.

Astronomové objevili 21 exemplářů kvasarů na malé části oblohy. U všech těchto objektů bylo potvrzeno, že se jedná o kvasary, a to následným pozorováním v rádiovém oboru pomocí radioteleskopu VLA (Very Large Array, Nové Mexiko) a pomocí dalekohledu William Herschel Telescope (WHT, Španělsko).

"Jestliže extrapolujeme těchto 21 kvasarů na zbývající část oblohy, zjistíme přibližně celkový počet kvasarů ve vesmíru," říká Mark Lacy, Spitzer Science Center (California Institute of Technology, Pasadena), spoluautor článku v časopise Nature. "To jen potvrzuje - jak bylo očekáváno - že velké množství supermasívních černých děr je ukryto v neprůhledných oblacích prachu."

Tento objev umožní astronomům vytvořit si mnohem komplexnější představu o tom, kde a jak kvasary vznikají. Z celkového počtu 21 kvasarů, nově objevených pomocí astronomické družice Spitzer Space Observatory (start 25. 8. 2003), se 10 nachází uvnitř zcela vyvinutých obřích eliptických galaxií, přičemž jsou obklopeny oblakem prachu a plynu. Zbývající kvasary jsou ukryty v galaxiích s vysokým obsahem prachu, kde stále ještě vznikají hvězdy.

Fotografie ve falešných barvách v úvodu článku, pořízená astronomickou družicí Spitzer, zachycuje vzdálenou galaxii (žlutý objekt), v níž se nachází kvasar - supermasívní černá díra, kolem níž se vytvořil prstenec (lépe řečeno toroid) z plynů a prachu. Zelené a modré objekty jsou galaxie bez kvasarů. Přítomnost kvasarů byla potvrzena pozorováními na rádiových vlnách. Zatímco normální galaxie nevyzařují rádiové vlny, galaxie s kvasary v nitru se projevují velice intenzivně v oboru rádiového záření.

Na tomto obrázku jsou data z družice Spitzer vybarvena modře (pozorování na vlnové délce 3,6 mikrometru) a zeleně (24 mikrometry), rádiová data z radioteleskopu VLA jsou znázorněna červeně. Galaxie s kvasarem se jeví žlutá, neboť emituje jak infračervené, tak i rádiové záření.

Zdroj: spitzer.caltech
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.



25. vesmírný týden 2025

25. vesmírný týden 2025

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 16. 6. do 22. 6. 2025. Měsíc bude v poslední čtvrti. Velmi nízko na večerní obloze je Merkur a výše ve Lvu Mars. Ráno se zlepšuje viditelnost Saturnu a nejjasnějším objektem je Venuše nízko nad obzorem. Aktivita Slunce je na středně vysoké úrovni a vidíme i řadu skvrn. Mohou se objevit oblaka NLC. Solar Orbiter nahlédl poprvé na póly Slunce. Mise Axiom-4 k ISS musela být odložena.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

NGC3718

Titul Česká astrofotografie měsíce za květen 2025 obdržel snímek „NGC 3718“, jehož autorem je astrofotograf Zdenek Vojč   12. dubna 1789 namířil astronom William Herschel svůj dalekohled směrem k souhvězdí Velké medvědice a objevil zde mimo jiné mlhavý obláček galaxie NGC 3718. Téměř přesně 236

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Orlia hmlovina M16

Orlia hmlovina (iné názvy: Messier 16, M 16, NGC 6611) je mladá otvorená hviezdokopa v súhvezdí Had. Súvisí s difúznou hmlovinou alebo oblasťou H II známou pod názvom IC 4703. Táto oblasť vzniku hviezd je vzdialená asi 7000 svetelných rokov. Hviezdokopa M16 je veľká otvorená hviezdokopa, ktorá obsahuje asi 55 hviezd medzi 8. až 12. magnitúdou, na jej pozorovanie sa odporúča ďalekohľad s objektívom vyše 6 cm. Leží vo vzdialenosti asi 8 000 svetelných rokov. Obklopuje ju hmlovina s rovnakým označením M16. V slovenčine sa hmlovina M16 nazýva Orlia hmlovina, v češtine Orlí hnízdo. Oba názvy sa vzťahujú na jej tvar. Táto hmlovina, len ťažko rozoznateľná v amatérskom ďalekohľade, však na snímkach z Hubblovho vesmírneho teleskopu odkrýva úchvatný pohľad. Jasná oblasť je v skutočnosti okno do stredu väčšej tmavej obálky prachu. Pri podrobnejšom preskúmaní aspoň 20-centimetrovým ďalekohľadom v nej nájdeme oblasť tmavých hmlovín nazývané podľa svojho tvaru aj „slonie choboty“. V jasnej hmlovine objavíme aj ojedinelé tmavé škvrny – globuly, ktoré sú tvorené tmavým prachom a studeným molekulárnym plynom. Vidíme tu aj niekoľko mladých modrých hviezd, ktorých svetlo a nabité častice vypaľujú a odtláčajú preč zostatkové vlákna a steny plynu a prachu. Zhustené mračná sa považujú za zárodok hviezd alebo celých hviezdnych systémov - otvorených hviezdokôp. Orlia hmlovina sa rozprestiera sa na ploche s priemerom 60 svetelných rokov. Dá sa pozorovať už triédrom. Charakteristické stĺpy medzihviezdnej hmoty sa nazývajú Stĺpy stvorenia. Najvyšší stĺp dosahuje dĺžku jeden svetelný rok, čo je 9 460 000 000 000 km – štvrtina vzdialenosti nášho Slnka od najbližšej hviezdy. Vo vnútri stĺpov sa najhustejšie oblasti vodíka a hélia spolu s prachovými časticami uhlíka a kremíka zhlukujú a zohrievajú, až vytvoria nové hviezdy. Napriek tomu mnohé z nich nie sú vo svetle viditeľné, lebo sú dosiaľ zahalené do prachových mrakov. Tieto hviezdy sa dajú ale pozorovať v infračervenom svetle. Zaoblené konce výbežkov na najvyššom stĺpe nazývame globuly – „hviezdne vajcia“ Stĺpy ožarujú mladé hviezdy, ktoré vznikli z hmloviny pred niekoľko stotisíc rokmi. Ultrafialové žiarenie hviezd zahrieva riedky plyn medzi hustými prachovými globulami vajcovitého tvaru. Nastáva fotónová erózia – vyparovanie a ionizácia plynovo prachovej materskej hmloviny. Objekt je tiež zdrojom rádiových vĺn. Podľa najnovších pozorovaní zo Spitzerovho vesmírneho teleskopu Stĺpy stvorenia už pravdepodobne celých 6000 rokov neexistujú. Deštrukciu pilierov spôsobila supernova, ktorá vybuchla v ich blízkosti. Kvôli konečnej rýchlosti svetla obyvatelia Zeme uvidia deštrukciu stĺpov až približne za 1000 rokov. Vybavenie: SkyWatcher NEQ6Pro, GSO Newton astrograf 200/800, Baader Mark III. komakorektor, Touptek ATR585M, AFW-M, Touptek LRGB filtre, Gemini EAF focuser, guiding TS Off-axis + PlayerOne Ceres-C. Software: NINA, Astro pixel processor, GraXpert, Pixinsight, Adobe photoshop 120x120 sec. Lights RGB na jednotlivý kanál , 270x60sec. L, master bias, 400 flats, master darks, master darkflats 12.4.2025 až 6.6.2025 Belá nad Cirochou, severovýchod Slovenska, bortle 4 Vybavenie: SkyWatcher NEQ6Pro, GSO Newton astrograf 200/800, Baader Mark III. komakorektor, Touptek ATR585M, AFW-M, Touptek LRGB filtre, Gemini EAF focuser, guiding TS Off-axis + PlayerOne Ceres-C. Software: NINA, Astro pixel processor, GraXpert, Pixinsight, Adobe photoshop 45x60 sec. Lights RGB na jednotlivý kanál , 75x30sec. L, 108x360sec. Ha, master bias, množstvo flats, master darks, master darkflats 12.4.2025 až 6.6.2025 Belá nad Cirochou, severovýchod Slovenska, bortle 4

Další informace »