Související stránky k článku Rozhovory o vesmíru – Centrum naší Galaxie
Kdysi dávno byl svět gama záblesků (GRB) pěkně rozdělen pouze na dvě třídy: Dlouhé záblesky s dobou trvání v záření gama delší než 2 s a krátké záblesky, které trvají dobu kratší než 2 s. Dlouhé gama záblesky vznikají při konečné explozi velmi hmotné hvězdy a jsou doprovázeny také velmi energetickou supernovou, což se podařilo prokázat již před 20 lety. Krátké GRB vznikají při splynutí dvou neutronových hvězd, které jsou samy pozůstatkem masivních hvězd, což víme od první detekce gravitačních vln spojených s takovouto událostí v roce 2017.
Jasný zdroj rentgenového záření v hmotné hvězdokupě na periferii objektu 6dFGS gJ215022.2-055059, což je čočkovitá galaxie nacházející se ve vzdálenosti zhruba 806 milionů světelných roků od Země, je černou dírou střední velikosti. Vyplývá to z nové studie publikované v časopise Astrophysical Journal Letters.
Vědecký tým kolem Hubbleova vesmírného teleskopu HST uvolnil neuvěřitelně nádherný snímek s označením ACO S 295, což je pozoruhodná kupa galaxií, která se nachází ve vzdálenosti 3,5 miliardy světelných roků daleko v malém jižním souhvězdí Hodiny.
Skupina astronomů z Izraele a USA objevila rozsáhlý proud více než 250 hvězd extragalaktického původu v sousedství Sluneční soustavy. „Galaxie se vyvíjejí na základě pohlcování jiných galaxií,“ říká hlavní autorka článku Lina Necib, postgraduální vědecká pracovnice na Walter Burke Institute for Theoretical Physics at Caltech (California Institute of Technology).
Astrofyzikální PRogresy z Opavy: Studentka Teoretické fyziky na Fyzikálním ústavu SU v Opavě Zuzana Turoňová se ve své doktorandské práci zaměřila na výzkum specifických vlastností rentgenových binárních systémů, ve kterých jednou ze složek je černá díra. Tento zajímavý výzkum, jehož cílem je porozumění vzniku a vývoji těchto binárních systémů, v budoucnu přispěje k popisu chování látky v okolí černých děr a pomůže tak lépe identifikovat i dále zkoumat například prstence hmoty v okolí černých děr, jejichž snímky nám v minulých letech přinesl projekt Event Horizon Telescope. Svému výzkumu se přitom Zuzana Turoňová věnuje ve spolupráci s vědci na proslulé vědecké základně Los Alamos ve Spojených státech, v jejíž blízkosti proběhl 16. července 1945 pod vedením Roberta Oppenheimera první test atomové bomby.
Astronomy po celém světě uchvátil nezvykle jasný a zároveň dlouhotrvající puls vysokoenergetického záření, který se kolem Země prohnal v neděli 9. října letošního roku. Emise pocházely z gama záblesku (GRB = gamma-ray burst), což jsou ty nejsilnější exploze, k jakým ve vesmíru dochází. Tento gama záblesk se navíc řadí mezi nejjasnější zatím pozorované jevy svého druhu.
Podivný pohyb plynu v centru naší Galaxie může být „kouřovým signálem“, který konečně dovede astronomy k téměř nezachytitelnému typu černých děr – ke kategorii střední velikosti (IMBH – intermediate-mass black hole). Černé díry je docela obtížné objevit, pokud se aktivně nekrmí nebo nesrážejí s jinou hmotou, protože neemitují žádné elektromagnetické záření (s výjimkou snad Hawkingova záření, které – pokud existuje – neumíme detekovat). Je to proto, že elektromagnetické záření nemůže dosáhnout únikové rychlosti z prostoru horizontu událostí. Tudíž černé díry jsou neviditelné pro naše detekční metody, jestliže nedělají něco velmi nápadného.
Astronomům využívajícím radioteleskop ALMA, jehož evropským partnerem je ESO, se podařilo odhalit extrémně dalekou galaxii, která je překvapivě podobná naší Galaxii, Mléčné dráze. Díky efektu gravitační čočky vypadá na obloze jako zářící kruh. Je natolik vzdálená, že jejímu světlu trvalo více než 12 miliard let, než k nám doputovalo. Vidíme ji tedy tak, jak vypadala v době, kdy byl vesmír pouze 1,4 miliardy let starý. Galaxie je překvapivě uspořádaná, což je v rozporu s teoriemi, které říkají, že v mladém vesmíru panovaly v galaxiích divoké a nestabilní podmínky. Tento nečekaný objev představuje výzvu pro naše chápání vzniku galaxií a nabízí nový pohled na minulost celého vesmíru.
Pozorování provedená dalekohledem ESO/VLT poprvé prokázala, že hvězda obíhající kolem superhmotné černé díry v centru naší Galaxie se pohybuje přesně tak, jak předpovídá Einsteinova obecná teorie relativity. Po mnoha obězích dráha hvězdy opíše v prostoru tvar připomínající květinu, nikoliv jednoduchou elipsu, jak říká Newtonova teorie gravitace. Dlouho očekávaný výsledek přinesla opakovaná měření prováděná se stále vyšší přesností posledních třicet let. Umožnila tak vědcům odhalit další tajemství obra ukrývajícího se v srdci Mléčné dráhy.
Astrofyzikální proGResy z Opavy: Opavští fyzikové ve spolupráci se zahraničními vědci studují doposud nevysvětlené vlastnosti proměnného rentgenového záření pocházejícího z blízkosti superhmotných černých děr. Závěry nového výzkumu vědce vedou mimo jiné také k zajímavým informacím o rozložení a interakci doposud málo probádané skryté hmoty ve vesmíru. Jedním z důsledků výzkumu je možná existence dvou oddělných disků kolem superhmotných černých děr, což by obrazně mohlo připomínat rozložení prstenců u velkých planet Sluneční soustavy.
Kolektiv autorů studoval zajímavý gama záblesk zachycený přístroji družice INTEGRAL a následně pozemní pozorovací sítí optických dalekohledů. Autoři pořízená pozorování detailně analyzují a ukazují, že záblesk a následně pozorovaný optický dosvit jsou nejspíše dílem dvou různých fyzikálních procesů.
Všechny známé černé díry můžeme zařadit do dvou kategorií: hvězdné černé díry – objekty o hmotnosti několika Sluncí, a supermasivní černé díry – objekty o hmotnostech několik miliónů až miliard hmotností Slunce v centrech galaxií. Astronomové předpokládají, že černé díry střední velikosti o hmotnosti mezi 100 až 10 000 hmotností Slunce rovněž existují, avšak doposud žádný přesvědčivý důkaz existence takovéto černé díry střední velikosti nebyl získán. Až teprve nedávno astronomové publikovali nové důkazy, že černá díra střední velikosti – tzv. intermediate-mass black hole (IMBH) o hmotnosti 2 200 Sluncí se ukrývá v centru známé kulové hvězdokupy 47 Tucanae.
Astronomové objevili modrou hvězdu, které dali přezdívku Icarus. Jedná se o doposud nejvzdálenější pozorovanou osamělou hvězdu. Normálně by byla příliš slabá na to, abychom ji mohli pozorovat, a to dokonce i největšími dalekohledy světa. Avšak prostřednictvím gravitační čočky, která nesmírně zesílila slabou záři hvězdy, astronomové využívající Hubbleův kosmický teleskop HST byli schopni identifikovat tuto velmi vzdálenou hvězdu a ustanovit tak nový pozorovatelský rekord v této kategorii. Hvězdu Icarus rovněž využili k testování teorie temné hmoty a k průzkumu složení kupy galaxií, která se nachází v popředí.
Astronomové z University of Hawaiʻi Institute for Astronomy (IfA) a mezinárodní tým vědců zmapovali velikost a tvar Místní prázdnoty (Local Void), velkého a velmi řídkého regionu vesmíru, na jehož okraji se nachází naše Galaxie – Mléčná dráha. Galaxie se nepohybují pouze v důsledku celkového rozpínání vesmíru, ale rovněž reagují na gravitační přitažlivost sousedních objektů s velkou hmotností. Proto se pohybují relativně vůči k expanzi vesmíru směrem k nejhustějším oblastem a naopak se vzdalují od regionů s nízkou hustotou – od vesmírných bublin.
Fotografii mlhavé oranžové americké koblihy, respektive supermasivní černé díry v centru eliptické galaxie M87 v souhvězdí Panny (Virgo), zná téměř celý svět. Globální projekt Event Horizon Telescope (EHT) založený na mezinárodní spolupráci ji zveřejnil již před čtyřmi lety v roce 2019. Nedávno však astronomové odhalili nový pohled vytvořený neuronovou sítí na základě dat z EHT.
Gama záblesky jsou jedním z nejenergetičtějších jevů ve vesmíru. Objeveny byly na konci šedesátých let vojenskými družicemi a v prvních letech jejich pozorování bylo k dispozici více hypotéz vysvětlujících jejich existenci než pozorovaných exemplářů. Petra Suková z ASU společně s kolegy z Polska prezentovala studii spojující v jednom modelu původce dlouhých záblesků gama a vlastnosti černých děr nedávno pozorovaných novým oknem astrofyziky – gravitačními vlnami.
Hubbleův vesmírný teleskop zaregistroval ohyb světla ve hvězdném systému Stein 2051. Jedná se o přicházející světlo z červeného trpaslíka Stein 2051 A, které je efektem gravitace bílého trpaslíka zakřiveno, takže se světlo z hvězdy Stein 2051 A zakřivuje po nejrovnějších možných drahách (tzv. geodetikách).
První přímá měření souboru hvězd vytvářejících příčku v centru naší Galaxie (odtud název spirální galaxie s příčkou) byla vytvořena kombinací dat z astrometrické družice Gaia provozované Evropskou kosmickou agenturou ESA s doplňujícími pozorováními pomocí dalších pozemních a kosmických teleskopů. Studie publikovaná v časopise Astronomy & Astrophysics byla vypracována pod vedením astronomů z Institute of Science Cosmos of the University of Barcelona a Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam (SRN).
Astrofyzikální proGResy z Opavy: V roce 2035 by měl být vypuštěn kosmický dalekohled ATHENA (Advanced Telescope for High-ENergy Astrophysics), jehož čtyřletá mise se zaměří na výzkum vesmíru zejména v rentgenové oblasti elektromagnetického záření. Bude tedy zkoumat i překotné jevy v okolí masivních černých děr, jimiž se na teoretické bázi zabývají i vědci z Fyzikálního ústavu v Opavě. Jednou z věcí, které by mohla družice detegovat, je také záření pocházející z disků látky interagující s hmotnými černými dírami. Výsledky vědeckého výzkumu poslouží jak k lepšímu pochopení černých děr samotných, tak i k předpovědím případného úniku nebezpečného záření z jejich okolí směrem k Zemi.
Vítejte u pokračování ohlédnutí za významnou mezinárodní konferencí EWASS 2017 (Evropský týden astronomie a kosmického výzkumu), která se uskutečnila na konci června v Praze. V dnešním pokračování se podíváme na Observatoř Pierra Augera v Argentině, která je jedničkou na poli výzkumu částic s extrémně vysokými energiemi. Dále se zaměříme na zábleskové zdroje záření gama a směřování dalšího výzkumu v této oblasti. Závěrem dnešního dílu se podíváme na výsledky měření astrometrické družice Gaia.
