V centrech galaxií číhají monstra: Supermasivní černé díry, jejichž hmotnost se pohybuje mezi 105 až 1010 hmotností našeho Slunce. Jednu takovou máme v naší Mléčné dráze, další leží v eliptické galaxii M87 asi 50 milionů světelných let od nás v souhvězdí Panny. Vzhledem ke své velikosti (má hmotnost 6,5 miliard Sluncí) je černá díra M87 oblíbeným cílem astronomických pozorování. Navíc je velmi aktivní: Každý den pohltí hmotu rovnající se devadesáti Zemím.
Pekelné horko
Nenasytnost je při pozorování černých děr výhodou. Kolem aktivní černé díry se totiž tvoří takzvaný akreční disk z materiálu, který se díra chystá pohltit. Materiál se přitom zahřívá podobně, jako když třením rukou vzniká teplo. V okolí černé díry se ale hmota pohybuje téměř rychlostí světla a zahřívá se na miliony stupňů Celsia. Vydává tak velké množství záření, které můžeme sledovat prostřednictvím teleskopů. Toho využil i projekt Event Horizon Telescope, v rámci kterého se nyní podařilo získat vůbec první snímek černé díry. Název projektu vychází z pojmu horizont událostí, což je okraj černé díry – oblast, za níž není návratu. Gravitace je tu natolik silná, že jí neunikne nic, ani světlo.
Anténa o velikosti planety
Na vyfotografování supermasivní černé díry v galaxii M87 v projektu Event Horizon Telescope pracovalo osm velkých radioteleskopů – v Arizoně, Chile, Mexiku, Španělsku, na Havaji a v Antarktidě. Radioteleskopy pracovaly společně, takže vytvořily jakousi virtuální anténu o velikosti celé Země. Vědci je přitom pomocí atomových hodin synchronizovali tak, aby všechny současně zabíraly stejný úsek oblohy.
Datové puzzle
Radioteleskop samozřejmě není žádný foťák – místo s viditelným zářením pracuje s milimetrovými vlnami, které mají blíž k rádiu nebo k wi-fi než k něčemu, co by zaznamenávalo lidské oko. Snímek supermasivní černé díry M87 je proto počítačově složený z dat, která vědci získali. Právě potřeba skládat data dohromady je jedním z důvodů, proč astronomové dali při pozorování černé díry přednost radioteleskopům před klasickými optickými dalekohledy. Data z více teleskopů se totiž lépe spojují dohromady v oblasti milimetrových vln než v oblasti viditelného záření.
Co na fotce vidíme?
Snímek černé díry v galaxii M87, který obletěl celý svět, tedy není skutečnou fotografií. Na půvabu a vědeckém významu mu to ale neubírá. Oranžový prstenec, který na něm vidíte, je tvořený žhavou hmotou, která krouží okolo temných "úst" černé díry předtím, než bude pohlcena. Astronomové jim přezdívají Brána do pekla. Jejich tvar odpovídá siluetě horizontu události.
Černé díry
Ve vesmíru existují dva základní typy černých děr. První vznikají jako konečné stadium ve vývoji velmi hmotných hvězd. Černé díry druhého typu se nachází přímo v centrech galaxií a jsou mnohem hmotnější, proto se jim říká obří nebo supermasivní. V obou případech se jedná o extrémně husté objekty, z nichž neunikne ani světlo. Jak je to možné? K opuštění zemské gravitace potřebujeme dosáhnout rychlosti asi 11 kilometrů za sekundu, což je téměř 40 tisíc km/h. Čím je objekt hmotnější, tím je tato rychlost větší. Černá díra má tak extrémní hmotnost, že úniková rychlost je vyšší než rychlost světla. Z jejích spárů tak neunikne vůbec nic.
