Nejmladší ze známých černých děr  
Po hmotné hvězdě, jež v roce 1979 zazářila jako supernova, zůstala pravděpodobně mladá a nenasytná černá díra.

 

Zvětšit obrázek
Snímek galaxie M100 je kombinací obrazů v rentgenu, infračerveném záření a viditelném světle. Kredit: NASA/CXC/SAO/+ ESO/VLT +NASA/JPL/Caltech

V jižní oblasti souhvězdí Vlasy Bereniky profesionální astronomické dalekohledy vidí doslova učebnicovou spirální Galaxii M100 s dvěma dobře vyvinutými hlavními a dvěma vedlejšími kratšími rameny. M100 je 50 milionů světelných let daleko a s průměrem asi 120 tisíc světelných let je o pětinu větší než Mléčná dráha. Pro pozemské pozorovatele představuje ideální cíl pro studium vývoje hmotných hvězd – od jejich mládí až po agonii, kdy velkolepě zazáří ve stadiu supernovy. V minulém století jsme v této hezké galaxii zaznamenali čtyři a v roce 2006 pátou. Explozí končí hvězdy, ale ne zájem astronomů o ně. Právě naopak, protože když vyčerpají své zdroje pro nukleární reakce, proměňují se hmotné hvězdy v exotické hvězdy neutronové, anebo ty z nejvyšší váhové kategorie v mystické černé díry.


Před více než třiceti lety, v dubnu 1979, explodovala hvězda asi 20 krát hmotnější, než je naše Slunce. Této supernově, objevené amatérským astronomem, bylo automaticky přiděleno katalogové označení SN 1979C. Po třech desetiletích jsou vědci, na základě analýz měření kosmické sondy Chandra snímající vesmír ve spektru rentgenového záření (s energií (0,1 - 10 keV), přesvědčeni, že to, co po explozi supernovy SN 1979C zbylo, je černá díra. Ta nejmladší jakou pozorujeme. Nepřímo, protože nejenže samotný objekt je z principu neviditelný, ale i jevy, způsobené jeho extrémní gravitací přes prachoplynná oblaka tvořená převážně vodíkem, nevidíme. Registrujeme jenom záření, které se k nám přes tuto oponu prodere. A tak vše, co o pozůstatku po SN 1979C v posledních letech víme, zprostředkovaly kromě zmíněné Chandry i rentgenový NASA-satelit Swift, evropský XMM-Newton a německá sonda ROSAT (Röntgensatellit).


Vědci z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics porovnávali spektrum a desetiletý časový průběh rentgenového záření SN 1979C s teoretickými modely, které popisují zrod magnetaru – neutronové hvězdy s extrémně silným magnetickým polem. Realita s teorií neseděla, nebylo zaznamenáno ani vysokoenergetické záření gama, které je pro magnetar typické. Zato jasné rentgenové světlo, které bylo dlouhodobě, v průběhu pozorování v letech 1995 až 2007 téměř stabilní, poukazuje na centrální černou díru s hmotností přibližně 5,2 násobku hmotnosti Slunce, zahalenou do plynné obálky a krmící se velkým množstvím hmoty. I charakter naměřeného spektra odpovídá emisím plazmatu, které se v akrečním disku, před svým zmizením z pozorovatelného světa v útrobách černé díry, urychluje do extrémních rychlostí a ohřívá na vysokou teplotu. Spektrum intenzivního viditelného světla zaregistrovaného před 30 lety, těsně po výbuchu supernovy, také souhlasí s teoretickým modelem, ve kterém je plyn hvězdné obálky ohříván vysoce energetickými výtrysky (jety), jenž se někdy vytvoří nad polárními oblastmi černé díry v důsledku akrece velkého množství hmoty. Když se jim podaří přes hvězdnou obálku proniknout, můžeme je zaregistrovat jako zdroje gama paprsků, což ale není pozorovaný případ.

Zvětšit obrázek
Rentgenový snímek galaxie M100. Táto spektrální oblast záření nezviditelňuje samotnou strukturu galaxie, ale vysoceenergetické jevy, jenž v ní probíhají. Oranžové skvrny jsou oblaka velmi horkého řídkého plynu. Takový je i okolo zbytku po supernově SN 1979C, jímž by mohla být černá díra. Kredit: NASA/ESA/Immler et al.

 

Navzdory těmto indiciím, vědci nevylučují možnost, že by přece jenom mohlo jít o rychle rotující neutronovou hvězdu (pulsar), jehož obrovská rotační energie se postupně pomalu snižuje pomocí hvězdného „větru“, tedy vyzařováním obrovského množství energetických elektronů a pozitronů, pohybujících se rychlostmi blízkými rychlosti světla. Interakce těchto nabitých částic s magnetickým polem v okolí pulsaru je zdrojem rádiových vln, viditelného světla a intenzivního rentgenového záření. V okolí neutronové hvězdy se tak vytváří velmi jasná expandující mlhovina. Typickým příkladem je 950 let stará Krabí mlhovina, jeden z nejintenzivnějších zdrojů rentgenového záření v „blízkém“ vesmírném okolí.
K jednoznačnému rozhodnutí, jestli po supernově SN 1979C zbyla černá díra, nebo "jenom" rychle rotující neutronová hvězda, by měly přispět další dlouhodobá, možná i desetiletí trvající pozorování.


Odborný článek z dílny Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, který zveřejní časopis New Astronomy je v preprintu dostupný zde.

 

Video:  Astronomové na základě analýz měření rentgenové kosmické sondy Chandra předpokládají, že pozůstatkem po supernově SN 1979C, která představovala velkolepý zánik hvězdy s hmotností asi 20 sluncí, je černá díra s hmotností asi 5 Sluncí. Jestli se nemýlí, pak je to nejmladší černá díra, jakou známe. Ve skutečnosti je třicetiletý jenom její obraz, který pozorujeme, protože ona samotná je desítky milionů světelných let daleko. A záření, posel informací, k nám letělo 50 milionů let a v jejich průběhu rozpínající se prostor unášel galaxii M100 stále od nás dál. To, co na obloze v různých oblastech spektra vidíme, je vlastně projekce různých momentek z dějin části vesmíru.

 


 

Trochu nekvalitní záznam tiskové konference astronomů z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics na You Tube: 1. část, 2. část.

Zdroj: stránka Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

Datum: 16.11.2010 14:02
Tisk článku

Vesmírné blues - Levinová Janna
 
 
cena původní: 299 Kč
cena: 251 Kč
Vesmírné blues
Levinová Janna
Související články:

Vědci vystopovali velkou černou díru, co se toulá Mléčnou dráhou     Autor: Stanislav Mihulka (16.01.2019)
Návrat fuzzballu: Černé díry jsou prý jenom klubka superstrun     Autor: Stanislav Mihulka (01.08.2018)
Nenasytný gigant: Nejrychleji rostoucí supermasivní černá díra vesmíru     Autor: Stanislav Mihulka (21.05.2018)
Má naše supermasivní černá díra v srdci Galaxie nějaké sourozence?     Autor: Stanislav Mihulka (02.05.2018)
Některé černé díry vymažou minulost a nabídnou nekonečně budoucností     Autor: Stanislav Mihulka (23.02.2018)



Diskuze:

Žádný příspěvek nebyl zadán



Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni












Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace