Související stránky k článku Supermasivní černé díry možná vznikají jinak, než jsme si mysleli
Když nám dalekohled Jamese Webba představil fotografii několika tisíců, ne-li desetitisíců galaxií, mohli jsme vidět také galaxie které pochází z počátků vesmíru. Byl zde ovšem velký háček, přibližně miliardu let po Velkém třesku nemohly ve vesmíru existovat tak velké galaxie vzhledem k jejich stáří. Podle uznávaného modelu Lambda Cold Dark Matter (LCDM – model velkého třesku) první galaxie ve vesmíru neměly dostatek času, aby se staly takto masivními.
Astronomové předpokládali po desetiletí, že se vesmír rozpíná stejnou rychlostí ve všech směrech. Avšak nová studie zpracovaná na základě dat z rentgenové družice XMM-Newton (ESA), rentgenové observatoře Chandra X-ray Obsevatory (NASA) a dřívějších pozorování německé družice ROSAT vedou k závěru, že tyto klíčové předpoklady současné kosmologie mohou být chybné.
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.
V nedávné době se astronomové dočkali dalšího překvapení od nejlepšího kosmického teleskopu současnosti, Dalekohledu Jamese Webba. Ten se nedávno zaměřil na hvězdný systém s označením WL 20. Zjistil přitom, že jedna z hvězd, které k němu náleží, ta s označením WL 20S, je ve skutečnosti dvojhvězdou. Objev je o to zajímavější, že tento systém je studován již od sedmdesátých let minulého století a za tu dobu ho pozorovalo nejméně pět teleskopů, žádnému z nich se však tuto dvojhvězdu rozlišit nepodařilo.
Na základě dat z evropské kosmické observatoře XMM-Newton a rentgenové družice NASA s názvem Chandra X-ray Observatory společně s pozemními radioteleskopy v Austrálii a Indii astronomové zaregistrovali důsledek nejsilnější doposud pozorované exploze ve vesmíru. Mohutný výbuch se odehrál v kupě galaxií v souhvězdí Hadonoše (Ophuichus), což je uskupení několika tisíc galaxií ve vzdálenosti zhruba 390 miliónů světelných roků od Země. Exploze byla zhruba pětkrát větší než dosavadní zaznamenaný rekord, pozorovaný v kupě galaxií MS 0735.6+7421.
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.
Už je tomu více než rok, co pravidelně dostáváme nové a nové snímky z největšího kosmického dalekohledu současnosti, Dalekohledu Jamese Webba. V infračerveném světle jsme si tak mohli za tuto dobu prohlédnout již většinu z těch nejznámějších objektů hlubokého vesmíru. V nedávné době se k nim přidala Krabí mlhovina. Tu na obloze můžeme najít v souhvězdí Býka nedaleko hvězdy Zeta Tauri. V Messierově katalogu jí patří výsostné první místo. Jde asi o nejznámější pozůstatek po výbuchu supernovy, jaký na obloze najdeme.
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.
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 počátku vesmíru, uvnitř horkého a nahuštěného prostředí, byly vytvořeny tři prvky, vodík (H), helium (He) a malé množství lithia (Li). V Mendělejevově periodické tabulce jich je dnes zapsáno celkem 118, valná většina z nich byla s největší pravděpodobností zformována uvnitř jader masivních hvězd, v supernovách a při srážkách neutronových hvězd.
Astronomové využívající data z kosmické observatoře NASA s názvem Chandra X-ray Observatory (zkráceně Chandra) a dalších vesmírných dalekohledů společně vytvořili detailní mapu velmi vzácné kolize, do které se „připletly“ čtyři kupy galaxií. Nakonec všechny tyto kupy galaxií – každá o hmotnosti přinejmenším několika stovek biliónů hmotností Slunce – splynou v jeden mimořádně hmotný vesmírný objekt.
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.
Unikátní vlastnosti dalekohledu Jamese Webba vedly k odhalení úzkého jet streamu (tryskového proudění v atmosféře) nad vrcholky oblačnosti v rovníkové oblasti Jupiteru. Dalekohled umožňuje snímat záření v blízké infračervené oblasti spektra, které jsou vhodné také ke studiu vrstev atmosféry ve výšce asi 25 až 50 km nad vrcholky oblaků. Vítr zde přesahuje rychlost 500 km/h, což na Zemi odpovídá rychlosti větru silného tornáda. Tento jev dosud nemohl být pozorován jinými dalekohledy, pro jejich nízké rozlišení a nepozorovaly jej ani kosmické sondy.
Přehled událostí na obloze od 22. 7. do 28. 7. 2019. Měsíc bude v poslední čtvrti. Během noci je vidět Jupiter a Saturn, k nimž se přidává i Neptun a nad ránem Uran. Aktivita Slunce je velmi nízká. Vyvrcholí roj jižních delta Aquarid. K ISS dorazila nová tříčlenná posádka v lodi Sojuz MS-13. Indové odložili start sondy k Měsíci. Mezitím očekáváme další čtyři starty raket. Významné jubileum, 100 let, oslaví český astronom doc. Luboš Perek.
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.
Bystré „oko“ dalekohledu Jamese Webba svým objevem znovu překvapilo astronomy. Teleskop se zaměřil na jednu z nejjasnějších mlhovin na noční obloze, která zdobí meč známého souhvězdí mytologického lovce Oriona, a sice Velkou mlhovinu v Orionu. Jedná se o hvězdotvornou oblast nacházející se 1 350 světelných let od nás. Její šířka dosahuje asi 33 světelných let a na nočním nebi je o něco větší než Měsíc v úplňku.
Nové závěry pozorování pomocí kosmické observatoře NASA s názvem Chandra X-ray Observatory možná pomohla vyřešit problém „chybějící hmoty“ ve vesmíru. Astronomové se nemohou dopočítat asi jedné třetiny obyčejné hmoty – tj. vodíku, hélia a dalších chemických prvků – která byla vytvořena zhruba v první miliardě roků po Velkém třesku.
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.
Kamera NIRCam (Near Infrared Camera) z JWST pořídila zajímavý snímek povrchu Jupiterova měsíce Europa. A co je na tomto snímku nejzajímavější? JWST totiž společně s tímto snímkem i identifikoval na ledovém povrchu Europy oxid uhličitý, který pravděpodobně pochází z podpovrchového oceánu měsíce.
Mohutná pozorovací kampaň pomocí rentgenové kosmické observatoře NASA s názvem Chandra X-ray Observatory poskytla astronomům jasné důkazy existence černých děr střední velikosti – tzv. intermediate-mass black holes (IMBHs). Spojením s jinými výzkumy, které prováděla astronomická družice Chandra a další observatoře, mohou tyto výsledky umožnit astronomům lepší pochopení toho, jak se největší černé díry formovaly v mladém vesmíru.
