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

reklama
Související články
Po letech studia a spolupráce s egyptology složil Michael Zann, zakladatel českého hudebního projektu NEMUER, album s tematikou starověkého Egypta. Ve spolupráci s českou pop-surrealist malířkou Klárou Sedlo a profesionály z filmového průmyslu vycházejí z textů Knihy mrtvých a přenesou publikum na fantastickou cestu egyptským podsvětím. Kromě hry na historické nástroje představí NEMUER také průkopnický […]
O pavoučím hedvábí, což je proteinové vlákno z výměšků pavouků rodu Argiope a Nephila, se jako o materiálu budoucnosti hovoří již dlouho. Zhotovení textilie z něj je však extrémně nákladné a zdlouhavé. Vědci po celém světě se proto již nějakou dobu snaží přijít na to, jak učinit výrobu pavoučího hedvábí rentabilní. Čínští vědci na to […]
Bylo to právě (tepelně zpracované) maso, které nasměrovalo člověka na jinou vývojovou linii oproti jiných hominidům (lidoopům). Tisíce staletí zažitá tradice, že maso pochází výhradně ze zvířat, už ale neplatí. Je tu nový druh – maso laboratorní. Letošní rok mohou Američané označit za zlomový. Po Singapuru se totiž západní velmoc stala druhou na světě, která […]
Zní to jako neuvěřitelná zpráva, ale potvrzují ji poznatky geologů. Afriku, druhý největší kontinent, trhá na dva kusy obrovská trhlina, táhnoucí se od Rudého moře až po Mosambik v délce tisíců kilometrů. Rozdělí se tedy Afrika úplně, a pokud ano, kdy se to stane? Stejně jako u všech dalších podobných geologických procesů půjde i v […]
V posledních 20 letech způsobily koronaviry vyskytující se v populacích volně žijících netopýrů hned tři velké epidemie, jež ochromily lidstvo. V roce 2002 šlo o SARS, o deset let později se do centra pozornosti vědců dostal MERS (ačkoli ten se na člověka přenesl z velbloudů). Naposledy se jednalo o covid-19, který v roce 2020 způsobil […]
reklama
Nejčtenější články
za poslední
24 hodin    3 dny    týden
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
reklama
Copyright © RF-Hobby.cz