Související stránky k článku Rozhovory o vesmíru - Návrat do centra Galaxie

Ke konci minulého roku jsme zachytili doposud nejjasnější gama záblesk, jenž přišel ze vzdálenosti, kterou současná fyzika považuje za vysoce nepravděpodobnou. Je to ojedinělé pozorování narážející na hranice dnešních fyzikálních teorií nebo je takových více? Nabízejí nové teorie gravitace vysvětlení pro tato pozorování?

Při použití radioteleskopu Arecibo a dalekohledu Gemini astronomové detekovali stěhovavou supermasivní černou díru v galaxii pojmenované SDSS J043703.67+245606.8 (zkráceně J0437+2456). Hvězdný ostrov J0437+2456 je spirální galaxií typu Sb, která je od Země vzdálena přibližně 230 miliónů světelných roků a její poloha se promítá do souhvězdí Býka. Supermasivní černá díra, která byla poprvé detekována v roce 2018, má hmotnost zhruba tři milióny hmotností Slunce.

Objev teorie popisující zároveň gravitaci a částicovou fyziku by byl bez pochyby milníkem v pochopení našeho vesmíru. I přes desetiletí velké snahy špičkových vědců se ale bohužel zdá, že k nalezení této teorie jsme stále daleko. Po cestě se však objevilo několik zajímavých souvislostí, které by mohly být indiciemi na cestě za teorii všeho. Zajímá-li vás více o holografii, vztahu gravitace a entropie a dualitách mezi obecnou teorií relativity a částicovou fyzikou, tak si pusťte nový díl Rozhovorů o vesmíru.

Teoretičtí fyzikové z Itálie, Španělska a Argentiny navrhli nový mechanismus pro vytvoření supermasivních černých děr (neboli veleděr) z temné hmoty. Standardní modely vzniku vyžadují normální baryonickou hmotu smršťující se v důsledku působení gravitace do podoby černých děr, které následně v průběhu času zvětšují svůj rozměr nabíráním další hmoty.

Podívejte se na náš rozhovor s astronautem Chrisem Hadfieldem, který se proslavil zejména hudebním číslem na palubě ISS. Jeho úspěchy ale zdaleka u hudebních výstupů nekončí. Hadfield během svých tří letů navštívil stanici Mir, podnikl dva výstupy do volného prostoru, velel pohotovostní opravě ISS a celkem na oběžné dráze strávil 166 dní.

V centrech galaxií se nacházejí supermasivní černé díry (SMBH – SuperMassive Black Holes) o hmotnostech několika miliónů až miliard hmotností Slunce. SMBH obklopují centrální hvězdokupy (NSC – Nuclear Star Clusters), což jsou nejhmotnější známé hvězdokupy, o rozměrech převyšujících 10 pc a hmotnostech okolo miliónu hmotností Slunce. SMBH a NSC se nachází ve středech molekulárních zón (CMZ – Central Molecular Zone) složených z hustých oblak mezihvězdné hmoty, kde se tvoří nové hvězdy. Jak však SMBH vznikají a rostou je jednou z nevyřešených otázek dnešní astrofyziky.

Měsíc je na první pohled známé těleso, které snad každý viděl, rozumí změnám jeho fáze a ví, že se po něm prošlo 12 astronautů. Stále ale neznáme přesný scénář jeho vzniku, důvod odlišnosti odvrácené strany či množství vody. Co tedy o Měsíci víme? Abychom to zjistili, tak jsme si pozvali odborníka na Měsíc, geologa a fotografa Pavla Gabzdyla.

V třetím dílu Rozhovorů o vesmíru Norbert se Samuelem probírají přítomnost vody na osvětlené části Měsíce, Norbiho zážitky s pozorováním na létající observatoři SOFIA a jako hlavní téma si vybrali supermasivní a mikroskopické černé díry.

V době svého objevu rádiové galaxie ve vědecké komunitě nevzbudily příliš velkou pozornost. Dnes ale víme, že jsou to jedny z nejvýznamnějších objektů, které formují náš vesmír. Zjistěte, jak rádiové galaxie pozorujeme, co jsme o nich schopni zjistit, ale také to, čemu stále nerozumíme.

Vzdálenost mezi Sluneční soustavou a zdrojem Sagittarius A*, což je supermasivní černá díra o hmotnosti 4 miliónů Sluncí v centru naší Galaxie – Mléčné dráhy, je přibližně 25 800 světelných roků, tedy zhruba o 1 900 světelných roků méně, než se doposud uvádělo. Vyplývá to z analýzy nových dat japonského projektu VLBI (Very Long Baseline Interferometer) s názvem VERA (VLBI Exploration of Radio Astrometry).

Kromě elektromagnetického záření k nám z vesmíru přichází i spousta jader atomů, které nazýváme kosmické záření. Na jedné z nejúspěšnějších observatoří pozorující kosmické záření se velkou měrou podílejí i Češi. V dalším dílu Rozhovorů jsme si pozvali jednoho ze zakládajících členů oddělení astročásticové fyziky AV ČR, dr. Jiřího Grygara.

Supermasivní černé díry charakterizují pouze dvě veličiny: hmotnost a rotace, které však mají rozhodující vliv na vznik a vývoj galaxií. Rotace objektu Sagittarius A*, což je supermasivní černá díra v centru naší Galaxie – Mléčné dráhy o hmotnosti 4 miliónů hmotností Slunce, byla až doposud špatně zjistitelná. V novém článku publikovaném v časopise Astrophysical Journal Letters skupina amerických astronomů stanovila horní limit pro rotaci objektu Sagittarius A* na základě rozložení hvězd typu S (S-stars) v jeho blízkém okolí.

Hvězdy jsou jedním ze základních stavebních kamenů vesmíru a na chování té nejbližší závisí život každého z nás. V dalším Rozhovoru o vesmíru jsme si proto pozvali prof. Zdeňka Mikuláška, který nám povypráví, jaké typy hvězd pozorujeme, co víme o jejich vývoji, které z nich jsou vhodné pro existenci života a o mnohém dalším.

Nyní víme přesně, jak hmotná nejrychleji rostoucí černá díra ve vesmíru ve skutečnosti je, a stejně tak jak mnoho hmoty doslova „žere“, a to díky novým výzkumům pod vedením Australian National University (ANU). Její hmotnost byla určena na 34 miliard hmotností Slunce a hltá hmotu v ekvivalentu téměř jednoho Slunce každý den, jak uvádí Christopher Onken se svými spolupracovníky.

Vesmírný dalekohled Jamese Webba je bezesporu dalším milníkem ve výzkumu Vesmíru. Abychom se o tomto projektu dozvěděli víc, pozvali jsme si do další epizody Rozhovorů o vesmíru našeho kolegu Martina Topinku, který se na vývoji podílí.

Počítačové simulace provedené astrofyziky na Tohoku University v Japonsku vedly k odhalení nové teorie původu supermasivních černých děr. Podle této teorie předchůdci supermasivních černých děr narůstají nejen pohlcováním mezihvězdného plynu, ale stejně tak i menších hvězd. To pomáhá vysvětlit velké množství supermasivních černých děr pozorovaných v současnosti.

Další díl Rozhovorů o vesmíru jsme věnovali tématu letošní Noci vědců, kterým je čas. Naším hostem je teoretický fyzik prof. Tomáš Tyc – výzkumník, pedagog a popularizátor vědy působící na Ústavu teoretické fyziky a astrofyziky Přírodovědecké fakultě Masarykovy univerzity.

Mohou mít supermasivní černé díry své souputníky? Podstata vzniku galaxií napovídá, že odpověď zní ano, a ve skutečnosti dvojice supermasivních černých děr mohou být ve vesmíru docela běžné. Supermasivní černá díra, která se ukrývá v centru naší Galaxie a kterou označujeme jako Sagittarius A*, má hmotnost odpovídající zhruba 4 miliónům hmotností Slunce.

Léto je tady a tak jsme pro vás připravili trochu odlehčenější formát Rozhovorů o vesmíru. Úlohy moderování se ujala Zuzana Kovačič Hanzelová, o kulturní oživení se postarala hip hopová kapela Modré hory a areál našeho ústavu jsme vyměnili za prostory Kultúrno-kreativného centra Kláštor v Rožňave.

Protoplanetární disky kolem hvězd nemusí být jediným místem pro vznik planet. Vyplývá to z práce týmu teoretických astronomů z Japonska. Výzkumníci navrhli novou oblast pro vznik těles planetárních rozměrů: prachový torus v okolí supermasivních černých děr v jádrech aktivních galaxií.