Související stránky k článku Pokus o první obrázek černé díry: pokoušení nemožného
V průběhu posledních třech desetiletí pozorují astronomové velmi rychlý pohyb jasných hvězd v okolí jádra naší Galaxie (objekt označovaný Sagittarius A*). Charakter pohybu svědčí o přítomnosti superhmotné černé díry, kolem níž hvězdy obíhají. Za tato měření získali dva astronomové, Němec Reinhard Genzel a Američanka Andrea Ghez, Nobelovu cenu za fyziku udělenou v r. 2020. Ve studii zveřejněné nedávno v časopise Americké astronomické společnosti The Astrophysical Journal analyzuje mezinárodní tým s účastí Astronomického ústavu AV ČR zajímavé proměny, které probíhají v obálce jedné z těchto hvězd.
ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) vůbec poprvé rozlišila tzv. sněžnou čáru v protoplanetárním disku. Tato hranice vymezuje oblast, kde teplota v disku poklesne dostatečně nízko, aby se z vodní páry mohl tvořit sníh. Dramatické zvýšení jasnosti mladé hvězdy V883 Orionis velmi rychle oteplilo vnitřní část disku a posunulo čáru sněhu do mnohem větší vzdálenosti, než je pro protohvězdy obvyklé. Díky tomu ji bylo možné vůbec poprvé přímo pozorovat. Výsledky pozorování jsou publikovány v časopise Nature, 14. července 2016. Vzplanutí může trvat stovky let.
Astrofyzikální proGResy z Opavy: Ačkoliv futuristické, nikoliv fyzikálně nereálné: Největším zásobníkem k těžbě čisté energie ve vesmíru by mohly být supermasivní černé díry, které se nacházejí ve středu galaxií. Jak známo, ze samotných černých děr sice neunikne ani světlo, ale v těsném okolí těchto mimořádně hmotných kosmických těles by se energie dala těžit díky jejich rotaci. Na tuto možnost se zaměřili ve svém vědeckém výzkumu i astrofyzikové z Fyzikálního ústavu Slezské univerzity v Opavě – Martin Kološ, Arman Tursunov a Zdeněk Stuchlík.
Mezinárodní tým astronomů využil radioteleskop ALMA k detekci záření kyslíku ve vzdálené galaxii, kterou pozorujeme tak, jak vypadala 700 milionů let po velkém třesku. Jedná se o dosud nejvzdálenější galaxii, ve které se kyslík podařilo jednoznačně pozorovat. Kyslík je zde pravděpodobně ionizován intenzivním vyzařováním mladých obřích hvězd. Tato galaxie by mohla být příkladem jednoho typu zdrojů zodpovědných za reionizaci vesmíru v raných fázích jeho vývoje.
Astrofyzikální proGResy z Opavy: V prestižním vědeckém časopise Nature byl v dubnu tohoto roku publikován článek “A Galactic centre gravitational-wave Messenger”, jehož hlavním autorem je profesor Marek Abramowicz působící na Fyzikálním ústavu Slezské Univerzity. V článku přichází s nápadem, jak by mohla cizí vyspělá civilizace dát najevo ostatním civilizacím v naší Galaxii, že existuje. Stačilo by umístit velmi hmotný objekt na oběžnou dráhu kolem obří černé díry v centru naší Galaxie a nenechat ho zcela podlehnout jejímu vlivu.
Nejzářivější známou galaxií ve vesmíru je kvasar W2246-0526. Nachází se tak daleko, že tak, jak jej dnes pozorujeme, vypadal, když byl vesmír mladší než 10% svého současného stáří. Mladá galaxie je, podle posledních pozorování získaných pomocí radioteleskopu ALMA, natolik bouřlivým prostředím, že vyvrhuje obrovská množství plynu, ze kterého mohou vznikat nové hvězdy.
„Pozorování“ černých děr jsou obecně založena na studiu jejich interakce s bezprostředním okolím. Nejlépe lze tak studovat černé díry hvězdných hmotností nacházející se v těsném dvojhvězdném systému s akrečním diskem. Tým astronomů se silnou českou účastí z ASU publikoval práci prezentující pokročilý model záření akrečního disku okolo černé díry a ukazují, že různé přístupy k modelování fyzikálních procesů mají na výsledné záření kruciální vliv. Budoucí pozorování by tak mohla umožnit určení přesnějších informací o černých dírách samotných.
Astronomové využívající radioteleskop ALMA našli dosud nejpřesvědčivější důkazy existence planet několikrát hmotnějších než Jupiter v discích plynu a prachu kolem čtveřice mladých hvězd. Měření vlastností plynu v okolí těchto hvězd rovněž poskytla dodatečné informace o vlastnostech těchto planet.
Astronomové z Evropské jižní observatoře (ESO) a dalších institucí objevili černou díru, která leží jen asi 1 000 světelných let od nás. Jedná se tak o prozatím nejbližší nalezenou černou díru. Je součástí systému tří těles, jehož hvězdy jsou na obloze jižní polokoule viditelné pouhým okem. Členové týmu našli důkazy přítomnosti tohoto temného objektu díky pečlivému sledování pohybu jeho hvězdných souputníků pomocí dalekohledu MPG/ESO na Observatoři La Silla v Chile. Vědci se domnívají se, že tento systém by mohl být jen pomyslnou špičkou ledovce. V budoucnu by mohla být objevena řada podobných černých děr.
Nový přístroj, který byl nedávno připojen ke dvanáctimetrové anténě radioteleskopu APEX (Atacama Pathfinder Experiment) pracujícího ve výšce 5000 metrů nad mořem v Chilských Andách, otevírá okno do naprosto neprozkoumaného vesmíru. Detektor SEPIA bude zkoumat slabé signály vysílané vodou a dalšími molekulami v naší Galaxii, okolních galaxiích i v mladém vesmíru.
Astronomové využívající radioteleskop NSF’s Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) na National Radio Astronomy Observatory (NRAO) pozorovali 111 blízkých trpasličích galaxií do vzdálenosti jedné miliardy světelných roků od Země. Mezi nimi identifikovali 13 galaxií, které obsahují velmi hmotné černé díry. Tyto galaxie s hmotnostmi více než 100× menšími, než je hmotnost naší Galaxie, jsou mezi nejmenšími galaxiemi známé tím, že hostí hmotné černé díry. Zhruba v polovině těchto galaxií se však černé díry nenacházejí v jejich centrech. Černé díry mají průměrné hmotnosti kolem 400 000 ekvivalentů Slunce.
Projekt ALMA bývá označován za největší astronomickou observatoř současnosti. Jde o téměř sedm desítek rádiových antén spojených do důmyslného interferometru, čímž dohromady vytváří radioteleskop s nebývalým prostorovým rozlišením. Těžištěm pozorovací programu jsou přirozeně objekty daleko ve vesmíru – galaktická jádra, vzdálené hvězdy, černé díry. Radioteleskopy však budou mít i „denní program“, v němž budou pozorovat Slunce. V adaptaci radioteleskopů na sluneční pozorování hrají důležitou roli astrofyzikové z ASU.
Materiál, který padá do černé díry, vysílá do vesmíru rentgenové záření. Nyní se – za přispění českých vědců – poprvé podařilo zmapovat dynamiku nejbližšího okolí černé díry pomocí ozvěn tohoto záření pozorovaných rentgenovou observatoří XMM-Newton Evropské kosmické agentury (ESA).
Radioteleskop ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) pro milimetrovou a submilimetrovou oblast elektromagnetického záření astronomové použili k pozorování těch nejvzdálenějších oblaků plynu - materiálu pro formování hvězd, jaké se dosud podařilo zachytit v normálních galaxiích v mladém vesmíru. Tato nová pozorování vědcům umožní začít zkoumat, jakým způsobem se první galaxie utvářejí a jak pomohly rozptýlit ‚kosmickou mlhu‘ v období reionizace vesmíru. Vůbec poprvé se totiž tyto galaxie podařilo pozorovat jako něco více než jen slabé skvrnky.
Titulní obrázek dnešního článku znáte asi všichni. Mediálním světem vloni v dubnu rezonovala historicky první fotografie černé díry. Ono historické pozorování provedla soustava pozemských radioteleskopů Event Horizon Telescope (EHT). Dnes ale nebude řeč o slavné fotografii z loňska, ale o výzkumu, který prováděla kosmická observatoř Chandra. Ta se zaměřila na horké výtrysky směřující z centra galaxie M87 v rentgenovém oboru elektromagnetického záření a přinesla nové zajímavé poznatky.
V rámci pozorovací kampaně radioteleskopu ALMA v konfiguraci s dlouhou základnou vznikly mimořádně detailní záběry velmi vzdálené galaxie zobrazené pomocí gravitační čočky. Snímek zachycuje zvětšený pohled na oblasti s probíhajícím vznikem hvězd, které se u takto vzdálené galaxie dosud nepodařilo pozorovat ve srovnatelných detailech. Získaná data mají mnohem vyšší rozlišení než záběry získávané ve viditelném světle pomocí kosmického dalekohledu HST (NASA/ESA Hubble Space Telescope). V galaxii odhalují shluky s probíhající hvězdotvorbou, které jsou srovnatelné například s Velkou mlhovinou v Orionu v naší Galaxii.
V článku publikovaném 1. listopadu 2019 v časopise Science navrhla skupina astronomů nový způsob pátrání po hvězdných černých dírách a ukázala, že zde může existovat nová třída černých děr ještě menších, než ve vesmíru doposud pozorované objekty tohoto typu. Hvězdné černé díry často existují v binárních soustavách. To zkrátka znamená, že dvě hvězdy se nacházejí dostatečně blízko jedna vůči druhé uzamčené společnou gravitací při vzájemném obíhání kolem sebe.
Základní stavební kameny života mohou být ve vesmíru běžné.V protoplanetárním disku obklopujícím mladou hvězdu se astronomům poprvé podařilo odhalit složité organické molekuly, které jsou považovány za základní stavební kameny života. Pozorování provedená pomocí radioteleskopu ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) opět dokazují, že podmínky, za jakých vznikala Země i Slunce, nejsou ve vesmíru nijak unikátní. Výsledky byly publikovány 9. dubna 2015 ve vědeckém časopise Nature.
Mezinárodní skupina astronomů včetně pracovníků Australian National University (ANU) informovala, že se jim podařilo vůbec poprvé detekovat černou díru polykající neutronovou hvězdu. Neutronové hvězdy a černé díry jsou mimořádně husté pozůstatky zaniklých hmotných hvězd. Dne 14. 8. 2019 detektory gravitačních vln na území USA a Itálie zaregistrovaly změny prostoročasu jako důsledek kataklyzmatické události, ke které došlo ve vzdálenosti zhruba 870 miliónů světelných roků od Země.
Radioteleskopy ALMAAutor: ESOOd pondělí 24. do soboty 29. června probíhá v Praze mezinárodní astronomická konference CESRA 2013. CESRA znamená Community of European Solar Radio Astronomers, takže hlavním tématem konference je pozorování Slunce v rádiovém oboru.
