Související stránky k článku Supermasivní černá díra v centru Mléčné dráhy je k nám blíže, než jsme si mysleli
Družice NASA s názvem NuSTAR pro oblast rentgenového zářeníAutor: NASA/JPL-CaltechHluboko v srdci naší spirální Galaxie se nachází horký materiál kroužící kolem černé díry, která má hmotnost několika miliónů hmotností Slunce. Většina galaxií – možná dokonce všechny – má ve svém středu podobná monstra. A čím větší galaxie, tím větší černá díra se v jejím středu usadila. Tyto supermasivní černé díry jsou udržovány při životě tím, že polykají hvězdy, planety, asteroidy, komety a oblaka plynů, která zabloudí do oblasti hustého galaktického jádra.
Přesvědčivý důkaz existence supermasivních černých dvojděr v aktivních galaktických jádrech přinesl mezinárodní výzkumný tým, kterého součastí byl i astrofyzik Michal Zajaček z Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity. Výsledky studie, která zpracovávala data získaná největšími radioteleskopy na světě, byly nedávno prezentovány v prestižním odborném časopise The Astrophysical Journal. Na výzkumu se podílel tým odborníků z pěti zemí a osmi vědeckých či univerzitních pracovišť.
V šestém dílu probíráme novinku o unikátním objevu černé díry střední hmotnosti zjištěnou pomocí gama záblesku a v hlavním tématu se s hostem Michalem Zajačkem z polské akademie věd bavíme o výzkumu středu naší Galaxie.
Kosmický dalekohled Jamese Webba objevil v rámci průzkumu CEERS dosud nejvzdálenější aktivní supermasivní černou díru. Skrývá se v galaxii, která je stará jen něco přes 570 milionů let od velkého třesku. Současně byly objeveny další dvě menší černé díry a přes deset extrémně vzdálených galaxií.
Na základě dat získaných z teleskopu LAMOST (Large Sky Area Multi-object Fiber Spectroscopic Telescope) a evropské astrometrické družice Gaia astronomové objevili 591 nových hyperrychlých hvězd v halo naší Galaxie – Mléčné dráhy. Tyto „vysokorychlostní“ hvězdy jsou členy halo Mléčné dráhy a pohybují se velmi rychle po protáhlých eliptických drahách kolem středu naší Galaxie. Nacházejí se zde čtyři podtřídy těchto hvězd: hyperrychlé hvězdy (nejrychlejší hvězdy v Galaxii), toulavé hvězdy, hyper-toulavé hvězdy a rychlé hvězdy v halo Galaxie.
Supermasivní černá díra uprostřed kvazaru H1821+643, který je vzdálen od Země asi 3,4 miliardy světelných roků, rotuje zhruba poloviční rychlostí světla. Kompozitní snímek kvazaru H1821+643 v úvodu článku obsahuje rentgenové záření zachycené družicí Chandra (modrá barva), které bylo zkombinováno s rádiovým zářením z radioteleskopu Karl G. Jansky Very Large Array (červená barva) a s optickým světlem z dalekohledu PanSTARRS na Havaji (bílá a žlutá barva).
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).
Nově objevená hvězda pojmenovaná S4716 dosahující rychlosti 8 000 km/s se přibližuje na vzdálenost 98 AU (astronomických jednotek) k objektu Sagittarius A*, což je supermasivní černá díra o hmotnosti 4,1 miliónu hmotností Slunce v centru naší Galaxie – Mléčné dráhy. Toto gravitační monstrum je obklopeno skupinou hvězd (označovanou jako S-cluster), která kolem černé díry obíhá vysokou rychlostí.
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.
HD1, tak zní označení potenciálně úplně nejvzdálenějšího kosmického objektu, který kdy lidé svými přístroji spatřili. Od této galaxie k nám světlo podle prvotních měření letělo 13,5 miliardy let. Díváme se tedy na vzhled objektu, jak vypadal ve chvíli, kdy vesmír existoval pouhopouhých 300 milionů let, což činí jen něco málo přes dvě procenta současné doby existence kosmu. Rudý posuv galaxie se rovná hodnotě 13,3. Tento, podle prvních měření opravdu mimořádný objev učinili vědci z Center for Astrophysics Harvard & Smithsonian Institut.
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.
Na připojeném obrázku je momentka z počítačové simulace ROMULUS ukazující středně hmotnou galaxii, její jasný centrální region se supermasivní černou dírou a polohy (a rychlosti) „toulajících se“ supermasivních černých děr (ty nepřipoutané k jádru; úsečka 10 kpc odpovídá vzdálenosti přibližně 31 000 světelných roků). Simulace studovala vývoj a četnost toulavých supermasivních černých děr – ty v raném vesmíru obsahovaly většinu hmoty soustředěné v černých dírách.
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).
Astronomové ze společného projektu Event Horizon Telescope (EHT) zobrazili výtrysk v srdci blízké rádiové galaxie Centaurus A a identifikovali polohu centrální supermasivní černé díry v galaxii s ohledem na rozdělený výtrysk (jet) z jejího jádra. Galaxie Centaurus A je od Země vzdálená zhruba 13 miliónů světelných roků a její poloha se při našem pohledu promítá do souhvězdí Kentaura.
Naše Galaxie – Mléčná dráha – obsahuje odhadem asi 200 miliard hvězd. Avšak to je pouze špička ledovce – naše Galaxie je obklopena obrovským množstvím neznámého materiálu, tzv. temné (skryté) hmoty. Astronomové vědí o její existenci, protože dynamicky by se Mléčná dráha rozpadla na kusy, pokud by ji temná hmota nedržela svojí gravitací pohromadě. Astronomové by si přáli velmi přesně změřit hmotnost naší Galaxie a lépe porozumět tomu, jak se myriády galaxií v celém vesmíru zformovaly a jak se vyvíjely.
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.
Na základě dat z družice Gaia provozované Evropskou kosmickou agenturou ESA astronomové objevili velký hvězdný proud, který v současné době křižuje bezprostřední sousedství Slunce ve vzdálenosti pouhých 326 světelných roků. Tento proud obsahuje přinejmenším 4 000 hvězd, které se pohybují společně prostorem od okamžiku, kdy se zformovaly – tj. přibližně od doby před jednou miliardou roků.
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.
Pozorování pohybů hvězd v extrémním gravitačním poli superhmotné černé díry v centru naší Galaxie, která získal dalekohled ESO/VLT, poprvé odhalila efekty předpovězené Einsteinovou obecnou teorií relativity. Tento dlouho očekávaný výsledek představuje vyvrcholení pozorovací kampaně s teleskopy ESO v Chile trvající 26 let.
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.
