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.
Sluneční erupce jsou známy jako zdroje elektromagnetického záření, nejčastěji je v jejich kontextu zmiňováno záření v chromosférických čarách nebo v rentgenové oblasti spektra. Důležité informace ale přenáší i záření v rádiové oblasti. Rádiová pozorování byla cílem výzkumu odborníků ze Slunečního oddělení ASU pod vedením Aleny Zemanové.
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.
Voda je nezbytná pro život člověka a kosmické mise, ty dlouhodobé včetně, nejsou žádnou výjimkou. Stavba základen na cizích tělesech by určitě těžila z místních zdrojů vody, které by mohly sloužit nejen jako pitná voda pro astronauty, ale také jako surovina pro výrobu kyslíku a vodíku – klíčových složek raketového paliva. Jaroslav Klokočník z ASU vedl práci, která s pomocí gravitačních aspektů odhalovala místa s větší pravděpodobností výskytu podpovrchové vody na Měsíci.
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.
Že jsou sluneční erupce tím nejdynamičtějším projevem sluneční aktivity je všeobecně známo. Jejich vznik a vývoj však stále nejsou uspokojivě vysvětleny. Marta García-Rivas byla v čele rozsáhlého týmu pracovníků a studentů Slunečního oddělení ASU, který velmi detailně analyzoval netradičně bohatý materiál pořízený během jedné silnější erupce. V této studii si odborníci vystačili dokonce s analýzou jednoho jediného obrazového bodu.
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.
Kupy galaxií představují ideální laboratoře pro studium vývoje galaxií. ESO137-001 je jednou z nejlépe studovaných galaxií, kterým se mezi odborníky říká medúzové galaxie (Jellyfish galaxies). Pavel Jáchym z ASU byl součástí týmu, který s pomocí sítě zjednodušených modelů vyšetřoval nejrůznější fyzikální podmínky, které přispěly k charakteristickému tvaru tohoto hvězdného ostrova.
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.
Výskyt černých děr středních hmotností je pro současnou astrofyziku stále výzvou. Slibný kandidát na tento neobvyklý objekt se měl podle některých studií nacházet v centru hvězdokupy IRS13, která se nachází v širším jádru naší Galaxie. V. Pavlík z ASU vedl studii, která existenci tohoto typu objektu ve zmíněné hvězdokupě zpochybňuje.
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).
Výzkum extrasolárních planet rozhodně neusnul na vavřínech. Obor se za poslední desetiletí výrazně rozvinul a od „pouhého“ hledání planet mimo Sluneční soustavu se posunul k jejich charakterizaci. S pomocí nejmodernějších přístrojů v kosmu i na Zemi získáváme přesné údaje, které jsou pak zpracovávány sofistikovanými metodami. Ján Šubjak ze Stelárního oddělení ASU a Centra pro astrofyziku Harvardské univerzity a Smithsonova institutu vedl tým, který pečlivě studoval vlastnosti vzdáleného planetárního systému.
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.
Rentgenové dvojhvězdy jsou aktivními galaktickými jádry v malém. I proto se na jejich výzkum často používá technik odladěných pro tyto mnohem větší systémy. Početným tým pracovníků Oddělení galaxií a planetárních systémů ASU si pokládal otázku, zda jsou pro tyto případy používané modely validní a zda nejsou podané informace zkreslené.
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.
Vojtěch Šimon z Astronomického ústavu AV studoval dlouhodobá pozorování dvou kataklyzmických proměnných, které v době astronomicky velice nedávné vybuchly jako klasické novy. Zejména na základě analýz světelných křivek si všímá změn, ke kterým v obou sledovaných systémech dochází. Oba tyto objekty v současnosti aspoň občas procházejí stádii vzplanutí trpasličích nov a zřejmě na povrchu bílého trpaslíka akumulují materiál pro další výbuch klasické novy.
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.
Jak moc nás ovlivňuje sluneční aktivita? O efektech na technologické prvky již bylo napsáno mnoho. Studie, na níž se podílel i Michal Švanda ze Slunečního oddělení ASU, ukazuje, že svůj dopad má aktivita naší hvězdy i na dřevařský průmysl. Zdá se, že by mohla ovlivňovat výskyt kůrovcových kalamit.
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.
Mezi nejzajímavější projevy sluneční aktivity patří bezpochyby sluneční erupce. Ty jsou často spojovány s ovlivněním technologických prvků na Zemi a v jejím bezprostředním okolí. K tomuto ovlivnění však dochází zejména v případě, kdy je erupce spojena s výronem hmoty do koróny. Ne všechny erupce jsou s těmito výrony spojeny a navíc existuje i třída erupcí, u nichž sice výron odstartuje, ale nedostane se ze sféry vlivu Slunce. O jedné takové nepovedené erupci pojednává studie, na níž se podílel i Marian Karlický ze Slunečního oddělení ASU.
