Hlavní obsah

Astronomové se po dvou letech pochlubili novým snímkem černé díry

Odborníci pracující na programu Event Horizon Telescope (EHT), kterým se předloni povedlo pořídit historicky první snímek černé díry, zveřejnili nový pohled na tento stejný a extrémně hmotný objekt ve středu galaxie M87 (Messier 87). Záběr zachycuje blízké okolí černé díry vzdálené 55 milionů světelných let od Země v polarizovaném záření, což astronomové dokázali poprvé.

Foto: EHT Collaboration

Snímek zachycuje okolí černé díry v centru galaxie M87 v polarizovaném záření. Jednotlivé čáry znázorňují orientaci polarizace, která má přímou souvislost s magnetickým polem v okolí stínu černé díry.

Článek

„Máme k dispozici další důležité informace, abychom pochopili, jak vypadá magnetické pole v okolí černé díry v galaxii M87 a jakým způsobem aktivita v takto kompaktní oblasti prostoru pohání mohutné výtrysky, které se táhnou z jádra daleko za hranice dané galaxie,“ cituje tisková zpráva Evropské jižní observatoře (ESO) Moniku Mościbrodzkou z nizozemské Radboud University, koordinátorku skupiny EHT.

Messier 87 (M87) je jasná masivní eliptická galaxie v souhvězdí Panny. Patří mezi nejhmotnější galaxie v širším okolí Mléčné dráhy a je ústředním členem Kupy galaxií v Panně. Je známá hlavně díky velkému počtu kulových hvězdokup - obsahuje jich přibližně 12 000, kdežto Mléčná dráha jen asi 200.

První snímek černé díry - šlo právě o M87 - v historii byl zveřejněn 10. dubna 2019. Zachycuje jasnou prstencovou strukturu a tmavou centrální oblast, tzv. stín černé díry.

Astronomové ukázali první fotku černé díry

Věda a školy

Odhaduje se navíc, že supermasivní černá díra ve středu galaxie Messier 87 je asi 6,5miliardkrát hmotnější než naše Slunce a chrlí intenzivní proudy energie, připomíná server The Daily Mail.

Foto: ESO

Messier 87 v dalekohledu ESO/VLT

Od doby získání první fotografie objektu se každopádně vědci ve skupině EHT nadále snaží o podrobnější analýzu dat o tomto superhmotném objektu v srdci galaxie M87 získaných již během roku 2017.

Event Horizon Telescope (EHT) je projekt, který vytvořil pole radioteleskopů z různých astronomických observatoří umístěných na všemožných místech na Zemi. Jeho prvním cílem bylo zobrazit právě tzv. horizont událostí černé díry.
Kvůli pozorování srdce galaxie M87 bylo v rámci mezinárodní spolupráce propojeno osm radioteleskopů po celém světě, mj. i ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) v Chile, jehož evropským partnerem je ESO. Vznikl virtuální teleskop EHT o rozměrech srovnatelných se Zemí. Dosažené rozlišení by umožnilo měřit velikost kreditní karty na povrchu Měsíce.

Experti nyní zjistili, že značná část záření přicházejícího z okolí černé díry je polarizovaná.

Roky práce

„Polarizace záření nese informace, které umožňují lépe pochopit fyzikální procesy skrývající se za záběrem publikovaným v dubnu 2019, a to dosud možné nebylo,“ vysvětlil vědecký pracovník Iván Martí-Vidal z univerzity ve španělské Valencii.

Čeští astrofyzici pátrají po červích dírách. Přišli na to, jak je rozeznat

Věda a školy

„Zpracování nového záběru v polarizovaném záření si vyžádalo roky práce, protože metody získání a analýzy těchto dat jsou mimořádně komplikované,“ dodal.

Foto: EHT Collaboration

První snímek černé díry

K polarizaci elektromagnetického záření dochází podle ESO buď s použitím filtrů jako např. u skel slunečních brýlí, nebo v případě, že záření emituje velmi horká látka ovlivňovaná magnetickým polem. Astronomové tak mohou vylepšit pohled na oblast v okolí černé díry tím, že zjistí, jak je odtamtud pocházející záření polarizováno - polarizace vědcům umožňuje mapovat strukturu siločar magnetického pole na samotném okraji černé díry.

Výtrysky z jádra galaxie se táhnou tisíce světelných let

„Tento nový záběr obsahující informaci o polarizaci záření je klíčem k pochopení procesů, jakým magnetické pole umožňuje černé díře pohlcovat hmotu a vytvářet mohutné výtrysky,“ dodal Andrew Chael z americké vesmírné agentury NASA.

Foto: EHT Collaboration; ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Goddi et al.; NASA, ESA and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA); VLBA (NRAO), Kravchenko et al.; J. C. Algaba, I. Martí-Vidal

Pohled na galaxii M87, její výtrysk a černou díru ve viditelném světle a polarizovaném záření

Foto: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Goddi et al.

Záběr pořízený pomocí radioteleskopu ALMA zachycuje v polarizovaném záření asi 6000 světelných let dlouhou část výtrysku z centra galaxie M87.

Jasné výtrysky vystupující z jádra M87 se táhnou nejméně 5000, možná až 6000 světelných let od jejího středu a jsou jedním z nejzáhadnějších útvarů této galaxie. Většina hmoty, která se ocitne v blízkosti černé díry, je vtažena dovnitř. Určité množství částic s vysokou energií však může uniknout těsně před pohlcením a je vypuzeno daleko do okolního prostoru v podobě výtrysků.

Češi se podíleli na zmapování okolí černé díry, pozorování zabralo 23 dní čistého času

Věda a školy

Astronomové pak vytvořili řadu různých modelů chování hmoty v blízkosti černé díry. Stále se sice přesně neví, jak centrum galaxie produkuje výtrysky, které dosahují délky porovnatelné s celou galaxií, díky novému zpracování snímku díry se ale poprvé můžeme podívat do oblasti v těsné blízkosti horizontu událostí, kde se rozhoduje o tom, zda hmota bude pohlcena nebo vyvržena pryč.

Foto: ESO/M. Kornmesser

Umělecká představa černé díry v centru M87

„Pozorování naznačují, že magnetické pole na okraji černé díry je dostatečně silné na to, aby vytlačilo horký plyn zpět a pomohlo hmotě odolat síle gravitace. Pouze plyn, který sklouzne podél magnetického pole, může po spirále sestoupit až k samotnému horizontu událostí,“ uzavřel Jason Dexter z Coloradské univerzity v americkém Boulderu.

Astronomové poprvé pozorovali interakci hvězdné obálky s okolím supermasivní černé díry

Věda a školy
Černé díry jsou velmi hmotné objekty, které mají natolik silnou gravitaci, že žádný objekt, včetně světla či jiného záření, je nemůže opustit. Úniková rychlost z černé díry je vyšší než rychlost světla. Podle teorie relativity není nic rychlejšího než světlo, tudíž nic nemůže tuto hranici opustit. Nelze proto získat konkrétní informace o hmotě v černé díře. Černou díru dělá černou horizont událostí, jenž je jakousi hranicí černé díry a takovým místem kolem ní, ze kterého se již nejde dostat, ani vyslat ven jakýkoli signál.

Reklama

Související články

Výběr článků

Načítám