Domů     Objevy
Supermasivní černé dvojdíry zřejmě existují
Jan Zelenka 7.9.2023

Přesvědčivý důkaz o tom přinesl mezinárodní výzkumný tým, jehož součástí byl i astrofyzik Michal Zajaček z Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity. Výsledky studie, v níž vědci zpracovali data, získaná největšími radioteleskopy na světě, byly nedávno publikovány v prestižním odborném časopise The Astrophysical Journal. .

Tým pod vedením astronomky Silke Britzen z německého Institutu Maxe Plancka pro radioastronomii zkoumal tzv. blazary, aktivní jádra galaxie, jejichž rychlé výtrysky horké plazmy, tzv. jety, směřují přímo k Zemi.

Vědci přinesli důkazy, že za pozorovanou proměnlivostí blazarů je  zodpovědná precese těchto jetů, tedy rotační pohyb výtrysků plazmy. Specifická rotace je způsobena buď přítomností druhé masivní černé díry v blízkosti té primární, nebo pokřiveným akrečním diskem kolem jediné černé díry.

Jako roztočená káča

Supermasivní černé díry se obvykle nacházejí v centrech galaxií. Předpokládá se, že akrece hmoty na centrální černou díru vytváří obrovské množství energie, které může zastínit celou galaxii – tyto centrální oblasti, označované jako aktivní galaktická jádra (AGN), jsou nejsvítivějšími trvalými zdroji ve vesmíru.

„Prostorovou kinematiku akrečních disků a jetů lze přirovnat k jednoduchým gyroskopům, které si můžeme představit jako roztočenou káču. Pokud na akreční disk působí vnější kroutící moment, například prostřednictvím obíhající sekundární černé díry, dojde k jeho precesi a nutaci – tedy změnám orientace osy a jejímu kolísání.

A spolu s ním tento pohyb vykonává i jet, podobně jako u osy rotace Země, kterou ovlivňuje Měsíc a Slunce,“ vysvětluje Michal Zajaček z Ústavu teoretické fyziky a astrofyziky Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity.

Animace ukazuje, jak precese jetu (vlevo) vede ke změně jasnosti rádiového záření (vpravo). Autor animace: Wolfgang Steffen

Důkaz podává gravitace

Jedním z nejdůležitějších výstupů této studie je, že zakřivení jetů pravděpodobně vypovídá o existenci binárních černých děr v centru aktivních galaxií. Jet je nucen stáčet se působením gravitačního vlivu jedné černé díry na druhou, která emituje výrony horké plazmy.

Kromě toho se týmu podařilo odhalit stopy nutačního pohybu s menší amplitudou v rádiových světelných křivkách, i v kinematice komponent jetu – efekt druhého řádu a další důkaz precese.

Pozorování supermasivních černých děr dosahuje nejvyššího možného rozlišení propojením radioteleskopů na velmi velké vzdálenosti pomocí rádiové interferometrie. Jedná se o stejnou techniku, která umožnila v dubnu 2019 v rámci projektu Event Horizon Telescope poprvé zobrazit stín černé díry a pozorovat černou díru o hmotnosti 6,5 miliardy Sluncí v galaxii M87.

Ilustrace znázorňuje žlotou barvou jet konající precesi v důsledku supermasivní binární černé díry v centru galaxie. Větší supermasivní černá díra je znázorněna černě v centru uvnitř akrečního disku, který obsahuje teplejší (modrá) i chladnější (červená) plyn. Bílá šipka označuje rotaci větší černé díry. Druhá černá díra obíhá (oranžově) kolem centrální supermasivní černé díry a oranžová šipka ukazuje orientaci jejího orbitálního momentu hybnosti. V důsledku vychýlení pohání otáčivý moment sekundární černé díry precesi akrečního disku i jetu (zelený kroužek a šipky).  Rádiová emise je vyznačena bílými zakřivenými čarami. Radioteleskop ukazuje směr k pozorovateli na Zemi. Oba obrázky názorně ukazují, jak se jet stáčí a jak vzniká proměnlivost rádiové emise. Jet na obrázku vpravo se otáčí směrem k pozorovateli, a proto se na obloze jeví jasnější – proto je viditelná silnější rádiová emise. Ilustrace: Michal Zajaček
Související články
Objevy Vesmír 31.3.2025
Při pohledu na Grand Canyon v Arizoně si snadno představíme, jak jej po miliony let vyřezávala voda, pomalu formující tuto dechberoucí krajinu. Ale co kdyby podobné kaňony vznikly během několika minut? Přesně to se stalo na Měsíci! Dva gigantické kaňony poblíž jeho jižního pólu, Vallis Schrödinger a Vallis Planck, mají s Grand Canyonem podobné rozměry, […]
Automobilka Toyota Motor Europe (TME) vybuduje nový typ provozu pro systematické zpracování vozidel na konci jejich životnosti. Oddělení pod názvem Toyota Circular Factory má v rámci recyklačního procesu uvést maximum materiálu z rozebíraných aut zpět do výroby. První takový provoz bude umístěný v rámci závodu společnosti Toyota Motor Manufacturing UK (TMUK) v Burnastonu, kde se […]
Objevy Příroda 24.3.2025
Lék na rakovinu ani levnější chleba to nepřinese, ale je to výzkum, který naplňuje jedinou věc, odvěkou lidskou touhu cestovat do minulosti. A za ním stojí Stanislav Vosolsobě z Přírodovědecké fakulty UK, jehož výstupem je odborný článek v renomovaném britském časopise New Phytologist. Cestování do minulosti za poznáním dávno vyhynulých organismů není v poslední dekádě […]
Objevy Technika 20.3.2025
Tento rychlý a obratný robotický hmyz by mohl v budoucnu pomáhat s mechanickým opylováním. Díky novému designu byl robot velikosti hmyzu schopen létat 100krát déle než předchozí verze. Vědci z Massachusettského technologického institutu (MIT) vyvinuli novou generaci robotického hmyzu, který by v budoucnu mohl významně přispět k mechanickému opylování rostlin. Tento drobný robot, vážící méně […]
Objevy Příroda 13.3.2025
Možná to znáte… Po obědě se cítíte sytí, a přesto se objeví neodolatelná chuť na něco sladkého. Odkud se bere tento fenomén, který nás nutí sáhnout po dezertu, i když už vlastně nemáme hlad?   Vědci z Institutu Maxe Plancka pro biologii stárnutí se rozhodli tento podivný jev prozkoumat a jejich závěry jsou překvapivé – […]
reklama
Nejčtenější články
za poslední
24 hodin    3 dny    týden
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
reklama
Copyright © RF-Hobby.cz
Provozovatel: RF HOBBY, s. r. o., Bohdalecká 6/1420, 101 00 Praha 10, IČO: 26155672, tel.: 420 281 090 611, e-mail: sekretariat@rf-hobby.cz