Úvodní strana  >  Články  >  Vzdálený vesmír  >  Ve vesmíru se to hemží trilióny hvězdných černých děr

Ve vesmíru se to hemží trilióny hvězdných černých děr

Umělecké ztvárnění skupiny černých děr hvězdné velikosti
Autor: NASA/ESA/Hubble/N. Bartmann

Skupina astrofyziků z Itálie a Velké Británie vypočítala, že v pozorovatelném vesmíru, což je koule zhruba o průměru 90 miliard světelných roků, existuje přinejmenším 40 triliónů hvězdných černých děr. Vznik a vývoj černých děr ve vesmíru je jedním z hlavních problémů, kterými se musí zabývat moderní výzkum v oblasti astrofyziky a kosmologie.

Černé díry v rozsahu hmotností mezi 5 až 150 hmotnostmi Slunce vznikají při závěrečných, často dramatických fázích vývoje hmotných hvězd.

Na druhé straně v rozmezí mezi 1 000 000 až 10 000 000 000 hmotností Slunce existují supermasivní černé díry rostoucí většinou plynnou akrecí, která dodává energii velkolepé širokopásmové emisi aktivního galaktického jádra. Taková aktivita může mít hluboký dopad na vývoj galaxie.

Pozorování černých děr střední velikosti v rozmezí 1 000 až 1 000 000 hmotností Slunce jsou většinou nejistá. Až doposud byly identifikovány pouze nezávazné důkazy těchto systémů. Nicméně lov pokračuje vzhledem k jejich astrofyzikální důležitosti.

Jedna z nejzákladnějších demografických studií populace černých děr je vytvořena na základě funkce zbytkové hustoty materiálu, zejména hustoty černých děr v určitém objemu a jednotkové hmotnosti, jako funkce rudého posuvu,“ tvrdí Alex Sicilia ze Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati a jeho spolupracovníci. „Postarali jsme se od začátku o přibližný odhad hustoty hvězdných černých děr jako funkce napříč kosmickým věkem, a to propojením nejmodernějšího hvězdného a binárního evolučního kódu SEVN vůči rudému posuvu galaxií, závisejícímu na statistikách a empirickém vážení vztahů zahrnujících metalicitu, rychlost vzniku hvězd a jejich hmotnosti.“

Vědci odhadují zbytkovou hustotu materiálu černých děr hvězdné velikosti v místní části vesmíru na 50 000 000 slunečních hmotností v krychlovém megaparseku, což přesahuje o více než dva řády hmotnost zde přítomných supermasivních černých děr.

Průkopnický charakter této práce spočívá v propojení detailního modelování hvězdného a dvojhvězdného vývoje s pokročilým receptem pro vznik hvězd a obohacení kovy v jednotlivých galaxiích,“ říká Alex Sicilia. „Toto je jeden z prvních a a zárověň jeden z nejsilnějších neempirických výpočtů funkce hmotnosti hvězdných černých děr v celé historii kosmu.“

Astronomové rovněž zkoumali rozmanitost cest pro formování černých děr rozdílných hmotností, jako například osamělých hvězd, binárních systémů a hvězdokup.

Většina hmotných hvězdných černých děr vznikla především na základě dynamických událostí ve hvězdokupách,“ říká Alex Sicilia. „Jak odhadujeme z gravitačních vln pozorovaných observatořemi LIGO a Virgo, jsou právě takové události potřebné k vysvětlení hmotní funkce při splynutí černých děr.“

Naše práce přináší robustní teorii pro vznik lehkých zárodků (super)masivních černých děr s vysokým rudým posuvem, které mohou představovat východisko k výzkumu původu těžších zárodků,“ říká Lumen Boco, vědecký pracovník Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati a IFPU – Institute for fundamental physics of the Universe.

Článek byl publikován v časopise Astrophysical Journal.

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] sci-news.com

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: Četnost výskytu černých děr, Černé díry 


45. vesmírný týden 2025

45. vesmírný týden 2025

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 3. 10. do 9. 11. 2025. Měsíc bude v úplňku. Saturn je dobře vidět večer, později v noci se přidává Jupiter, ráno končí viditelnost Venuše. Čeká nás poslední týden viditelnosti komety C/2025 A6 (Lemmon) a v neděli začne další okno viditelnosti slabší komety C/2025 R2 (SWAN) na tmavé večerní obloze. Z evropského kosmodromu Kourou v jihoamerické Francouzské Guayáně má startovat raketa Ariane 6 s radarovou družicí Sentinel-1D. V rámci sdílené mise Bandwagon-4 byla vynesena také česká družice CevroSat-1. Na Floridě proběhl statický zážeh velké rakety New Glenn. Před dvaceti lety začala mise sondy Venus Express jež přinesla velmi zajímavé poznatky o atmosféře Venuše.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Když se blýská v dáli

Titul Česká astrofotografie měsíce za září 2025 obdržel snímek „Když se blýská v dáli“, jehož autorem je astrofotograf Lukáš Veselý Měsíc září je již dávno za námi a s ním i další kolo soutěže Česká astrofotografie měsíce. A tentokrát se porota opravdu „zapotila“. Ze 42 zaslaných snímků vybrat ten

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

SH2-188

SH2-188 – „Kozmická kreveta“ v Kasiopeii Planetárna hmlovina Sharpless 2-188 (Sh2-188) leží v súhvezdí Kasiopeia vo vzdialenosti zhruba 3 000 svetelných rokov. Ide o zvyšok hviezdy podobnej Slnku, ktorá pred ~22 500 rokmi odvrhla svoje vonkajšie obaly a v jej strede zostal horúci biely trpaslík (WD 0127+581). Hmlovina je zapísaná aj pod označeniami LBN 633, Simeis 22 alebo PN G128.0-4.1. Na prvý pohľad vyzerá skôr ako supernovový zvyšok – jasný červený oblúk s dlhým chvostom. Nie je to náhoda: centrálny biely trpaslík sa pohybuje medzihviezdnym plynom rýchlosťou asi 120 km/s. Pred sebou vytláča oblúk rázovej vlny, ktorý na fotografii tvorí jasnú, jemne štruktúrovanú „krevetu/kozmic­kú vlnu“. Za hviezdou sa naopak tiahne veľmi slabý oblak plynu a prachu – materiál odfúknutý dozadu ako vlajka vo vetre. Celá bublina má priemer približne 2 svetelné roky a na oblohe zaberá niekoľko oblúkových minút, pričom najslabšie časti prstenca a chvosta siahajú až do priemeru ~15′. Sh2-188 objavili v roku 1951 Vera Gaze a Grigorij Šajn na Kryme a dlho sa považovala za pozostatok supernovy. Až spektroskopické merania v 80. rokoch ukázali, že ide o planetárnu hmlovinu s typickým bohatstvom prvkov ako vodík, hélium, kyslík, dusík a síra. Neskoršie snímky z Hα prieskumu IPHAS odhalili, že oblúk je v skutočnosti súčasťou takmer uzavretého prstenca s rozsiahlym chvostom – z Sh2-188 sa tak stal učebnicový príklad toho, ako medzihviezdne prostredie dokáže zdeformovať planetárnu hmlovinu a „zjasniť“ jej náveternú stranu. Na mojej fotografii dominuje červené H-alfa žiarenie ionizovaného vodíka, ktoré kreslí tenké vláknité štruktúry rázovej vlny na pozadí hustého poľa hviezd v rovine Mliečnej cesty. Je to veľmi slabý objekt – okrem jasného oblúka sú zvyšky prstenca a chvosta viditeľné len pri dlhých expozíciách a starostlivom spracovaní dát. Vybavenie: SkyWatcher NEQ6Pro, GSO Newton astrograf 200/800 (200/600 F3), Starizona Nexus 0.75x komakorektor, Touptek ATR585M, AFW-M, Touptek LRGBH filtre, Gemini EAF focuser, guiding TS Off-axis + PlayerOne Ceres-C, SVBony 241 power hub, automatizovaná astrobúdka s mojím vlastným OCS (observatory control system). Software: NINA, Astro pixel processor, GraXpert, Pixinsight, Adobe photoshop Lights 83x180sec. R, 79x180sec. G, 70x180sec. B, 84x120sec. L, 83x600sec Halpha, master bias, flats, master darks, master darkflats Gain 150, Offset 300. 8.10. až 1.11.2025 Belá nad Cirochou, severovýchod Slovenska, bortle 4

Další informace »