Související stránky k článku Výzkumy v ASU AV ČR (74): Když gravitační síla soupeří s elektromagnetickou – Elektricky nabitá látka v okolí zmagnetizované černé díry
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.
Charakterizace trojrozměrného rozložení látky a hvězd ve vzdálených galaxií je jedním z důležitých cílů galaktického výzkumu. Pierre Vermot a další pracovníci Oddělení galaxií a planetárních systémů ASU vyvinuli novou metodiku, která umožňuje solidně modelovat vlastnosti vzdálených galaxií na základě pozemních pozorování.
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.
Hvězdy vznikají z rozsáhlých molekulových oblaků, ne však osamoceně, ale v celých hnízdech. Jakmile se zformují, přirozeně vytvářejí zpětný vliv na plyn ve svém okolí, ať již prostřednictvím své gravitace, nebo prostřednictvím hvězdného větru a záření. Takto zpětně ovlivňují svoji porodnici a mění rychlost tvorby hvězd. Autoři představované práce v čele s Michalisem Kourniotisem z ASU parametricky studovali hned několik scénářů takového zpětného vlivu s pomocí numerické simulace.
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.
Jiří Štěpán ze Slunečního oddělení ASU se podílel na zajímavé studii poukazující na možné problémy v analýze polarimetrických pozorování slunečních protuberancí. V práci autoři demonstrují, že pokud se pro analýzu použije příliš zjednodušující model vzniku spektrální čáry hélia v infračervené oblasti spektra, odvozené parametry popisující stav magnetického pole v protuberanci mohou být podceněny nebo přeceněny i o několik řádů.
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.
Jedním z vedlejších objevů družicových hledačů exoplanet bylo odhalení velmi mohutných erupcí u hvězd podobných Slunci. A vlastně i u hvězd mnohem teplejších než je Slunce, u nichž se takové jevy neočekávaly. Olga Maryeva z ASU stála v čele týmu, který se věnoval monitoringu hvězdy HD 36030 s cílem odhalit původ u ní pozorovaných erupcí.
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.
Černé díry ve vesmíru zahaluje celá řada tajemství. Jistě je to i proto, že informace o jejich vlastnostech získáváme jen zprostředkovaně. Odborníci, mimo jiné z Oddělení galaxií a planetárních systémů ASU, ověřovali, zda je možné s pomocí rentgenové polarimetrie získané družicí IXPE určit vlastnosti černých děr v rentgenových dvojhvězdách.
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).
Byl to první test možné planetární obrany před možnými důsledky drtivého dopadu kosmické planetky na Zemi. 26. září 2022 přesně v 23:14 světového času narazila do tělesa Dimorphos sonda DART. Předpovědi možných výsledků byly různé a hodnocení přichází nyní v sérii článků přijatých k publikaci v prestižním časopise Nature. Jeden z těchto článků si nyní představme podrobněji.
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.
Martin Jelínek, Jan Štrobl a René Hudec z ASU a studentka Alžběta Maleňáková z Astronomického ústav Univerzity Karlovy byli součástí rozsáhlého mezinárodního týmu, který se věnoval velmi podrobnému studiu dvou zajímavých záblesků záření gama. V práci se zabývají jednak popisnými vlastnostmi, ale hlavně se autoři snažili určit, co bylo jejich původcem a jaké mechanismy hnaly jejich energetické výtrysky.
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.
Tlak okolního prostředí je jedním z důležitých faktorů, který ovlivňuje vývoj galaxií v rámci hustých galaktických kup. V tomto ohledu je jednou z nejzkoumanějších galaxií ESO 137-001. Pavel Jáchym z ASU přispěl k poznání kinematiky plynu v plynných ohonech této galaxie.
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.
Objevy extrasolárních planet odhalují bohatost planetárních systémů ve vesmíru. Ján Šubjak z ASU byl hlavním autorem studie, která se zabývala hledáním planet v systémech s hnědým trpaslíkem na vzdálené oběžné draze a jejich možnými vlivy na vlastnosti planetárního systému.
EHT (Event Horizon Telescope) - skupina osmi pozemských radioteleskopů rozložená po celé Zemi - byl vytvořen proto, aby zachytil obraz černé díry. 10. dubna, v několika dohromady koordinovaných tiskových konferencích, vědci EHT ukázali první přímý vizuální důkaz supermasivní černé díry a jejího stínu.
Kupy galaxií jsou tvořeny nejen galaxiemi samotnými, ale také útvary, v nichž jednoznačně převažuje plynná složka. Často není na první pohled zřejmé, jak tyto nehvězdné útvary vznikly. Rhys Taylor a jeho kolegové z Oddělení galaxií a planetárních systémů ASU i ze zahraničí studovali několik zajímavých exemplářů těchto útvarů nacházejících se v kupě galaxií Lev I.
