Monstrum v pohybu: Černá díra sviští vlastní galaxií

Monstrum v pohybu: Černá díra sviští vlastní galaxií
Sdílej
 
Vědci objevili černou díru, která se vydala na výlet vlastní galaxií, a dokázali změřit rychlost jejího pohybu. Devět z deseti gaalxií, které pozorovali, se chovalo přesně tak, jak se očekávalo. Ale desátá překvapila!

 

Černé díry vznikají z velmi hmotných hvězd a působí na své okolí tak silnou gravitací, že z nich neuteče ani světlo. Existují ale ještě supermasivní černé díry o hmotnosti desítek i stovek milionů Sluncí, které se nachází v centrech galaxií. Okolo těchto vesmírných monster obíhají všechny hvězdy v příslušné galaxii.

Vzhledem k tomu, že je černá díra velmi hmotná, je obtížné ji uvést do pohybu. Je to stejné jako kopnout do bowlingové koule – příliš daleko nepoletí. Každé pravidlo má však svou výjimku. Vědci objevili černou díru, která se dala do pohybu v rámci vlastní galaxie.

Nový objev: Vědci zachytili rekordní sloučení černých děr

Nový objev: Vědci zachytili rekordní sloučení černých děr

Vesmír v pohybu

Ve vesmíru je vše v pohybu. Dokonce i galaxie. Vzdálenosti mezi nimi se mění kvůli gravitačním interakcím, ale zejména kvůli rozpínání vesmíru. Vzhledem k tomu, že černé díry jsou pevně usazeny v centru galaxií, měly by se od nás vzdalovat stejně rychle jako jejich mateřská galaxie.

Vědci se podívali na deset galaxií a jejich černých děr. Devět se chovalo přesně tak, jak se očekávalo. Desátá je však překvapila. Galaxii s označením J0437+2456 najdeme ve vzdálenosti 230 milionů světelných let v souhvězdí Býka. Podle měření se od nás vzdaluje rychlostí asi 4860 kilometrů za sekundu.

Fantazie: Jak vidí výtvarník NASA dvě pohlcující se černé díry v galaxii NGC 6240 •  NASA, ESA, JPL-CALTECH, STSCI / JENNY GREENE, LIGO / CALTECH / MIT / SONOMA STATE (AURORE SIMONNET), P. JEFFRIES (STSCI), WIKIPEDIA

Uvnitř galaxie se nachází černá díra o hmotnosti 3 milionů Sluncí, která se také vzdaluje – ale nižší rychlostí! Ve výsledku to znamená, že se pohybuje v rámci své galaxie, a to rychlostí asi 50 kilometrů za sekundu nebo také 180 tisíc kilometrů v hodině.

Prozrazená černá díra

Z černé díry neunikne ani světlo, takže není vidět. Jak můžeme měřit rychlost vzdalování něčeho, co není vidět? Pokud o sebe budeme třít ruce, vznikne teplo, které ruce zahřeje. Podobně se zahřívá materiál, který obíhá okolo černé díry a padá do ní. Jedná se o extrémně vysoké teplo, které způsobuje řadu efektů. Vodní pára doslova září. Nikoliv však ve viditelném světle, ale v oblasti mikrovln.

Realita: Jak vidí astronomové dvě pohlcující se černé díry v galaxii NGC 6240 •  NASA, ESA, JPL-CALTECH, STSCI / JENNY GREENE, LIGO / CALTECH / MIT / SONOMA STATE (AURORE SIMONNET), P. JEFFRIES (STSCI), WIKIPEDIA

Vědci to označují jako maser, což je obdoba laseru v mikrovlnném světle. Pozorováním tohoto maseru vědci změřili rychlost vzdalování černé díry. Vzhledem k tomu, že pracovali s mikrovlnami, museli kromě normálních dalekohledů využít i radioteleskopy, a to včetně Areciba. Legendární radioteleskop se nedávno zhroutil (psali jsme o tom v článku pod tímto odstavcem) a jeho téměř šedesátiletá činnost skončila.

Radioteleskop Arecibo: Vzestup a zřícení legendy

Radioteleskop Arecibo: Vzestup a zřícení legendy

Vesmírný kopanec

Normální supermasivní černá díra by se vlastní galaxií pohybovat neměla. Proč je ta z galaxie J0437+2456 výjimkou? Za vším musíme zcela určitě hledat další černou díru. Vědci ale neví, jakou roli přesně hrála a kde je jí konec. Pracují se třemi scénáři.

První říká, že se uvnitř galaxie nenachází jedna, ale dvě černé díry, které obíhají okolo sebe. Jedna se od nás bude vzdalovat rychleji než galaxie, druhá pomaleji. Tu první ale nevidíme, protože zrovna nic nepožírá.

Druhou možností je, že černé díry byly dvě a spojily se v jednu. Podobné splynutí by uvolnilo hodně energie a černou díru vyslalo na výlet galaxií. Třetí možností je srážka černých děr. Ve vesmíru se srážejí celé galaxie. Dochází k tomu běžně a říká se tomu galaktický kanibalismus.

Vznik černé díry zhroucením hvězdy N6946-BH1 (25× hmotnější než Slunce) •  NASA, ESA, JPL-CALTECH, STSCI / JENNY GREENE, LIGO / CALTECH / MIT / SONOMA STATE (AURORE SIMONNET), P. JEFFRIES (STSCI), WIKIPEDIA

Černá díra

Singularita:  Centrum černé díry, v němž gravitační pole a jiné fyzikální veličiny nabývají nekonečných hodnot.

Akreční disk: Materiál, který padá do černé díry, se třetím zahřívá a vyzařuje obrovské množství záření.

Nejvnitřnější dráha: Vnitřní okraj akrečního disku.Materiál v něm může obíhat kolem černé díry po stabilní dráze. O kousek dál směrem k černé díře je už oblast, ze které není návratu.

Horizont událostí: Hranice mezi oblastí, ze které může světlo uniknout, a oblastí, odkud to již není možné.

Brána do pekla: Fotografie černé díry

Brána do pekla: Fotografie černé díry

Když mladičký vesmír rodil hmotu: Co se dělo v první biliontině sekundy existence?

Když mladičký vesmír rodil hmotu: Co se dělo v první biliontině sekundy existence?

Jak uniknout zkáze? Přestěhujme Sluneční soustavu!

Jak uniknout zkáze? Přestěhujme Sluneční soustavu!

 

Články odjinud