Jak vznikají extrémní paprsky hvězdy smrti našeho vesmíru?  
Astronomové pozorovali průběh vzniku velmi energetického polárního výtrysku černé díry systému V404 Cygni v rentgenové, optické i rádiové oblasti spektra.
Soustava V404 Cygni. Kredit: G. Pérez Díaz (IAC).
Soustava V404 Cygni. Kredit: G. Pérez Díaz (IAC).

Černé díry se svými singularitami pohltí vše, co se dostane za horizont událostí. A často také ohrožují okolní vesmír svými velmi energetickými polárními výtrysky hmoty (polar jets), které se řítí prostorem relativistickou rychlostí. Vystřelují je podobně jako slavné Hvězdy smrti ze světa Hvězdných válek. Britským vědcům se teď povedlo detailně pozorovat chování skutečně extrémního „paprsku smrti“ černé díry. Díky nim jsme se teď posunuli o něco blíž k pochopení mechanismu vzniku a fungování těchto neuvěřitelných proudů hmoty.

Poshak Gandhi. Kredit: University of Southampton.
Poshak Gandhi. Kredit: University of Southampton.

 

Relativistické výtrysky hmoty jsou sice velmi nápadné a je obtížné je přehlédnout, jejich fungování je ale stále zahaleno nejasnostmi. Podle jedné z teorií vznikají tyto výtrysky uvnitř akrečního disku, v němž krouží hmota kolem hladového chřtánu černé díry. Extrémní gravitace uvnitř disku podle této představy hněte magnetická pole a stlačuje tím materiál v podobě plazmatu, který nakonec vystřelí podél protilehlých siločar jako dva polární výtrysky hmoty. Plazma se v nich řítí jako splašené a začne tam extrémně zářit. Není ale jasné, kde přesně k tomu dojde a proč.

 

Poshak Gandhi z Univerzity v Southamptonu a jeho kolegové před časem velmi detailně a v různých částech spektra pozorovali binární systém V404 Cygni, který tvoří hvězda v těsném svazku s černou dírou. Jak to v podobných situacích bývá obvyklé, černá díra užírá hmotu hvězdy a vytváří při tom polární výtrysky hmoty. Studii Gandhiho týmu v těchto dnech uveřejnil časopis Nature Astronomy.


Systém V404 Cygni je od nás vzdálený asi 7 800 světelných let a jeho hmotnost odpovídá asi 9 Sluncím. Gandhi a spol. pozorovali tuto soustavu v červnu 2015, kdy vyzářila jeden z nejvíce extrémních polárních výtrysků, jaké jsme kdy viděli. Výtrysk byl tak jasný, že V404 Cygni v té době mohli pozorovat amatérští astronomové s malými teleskopy. Kdyby se takovému výtrysku připletla do cesty terestrická planeta podobná Zemi, tak by nejspíš dopadla jako planeta Alderaan ve Hvězdných válkách.

 

V404 Cygni  červnu 2015. Kredit: University of Southampton.
V404 Cygni červnu 2015. Kredit: University of Southampton.

Badatelé pozorovali systém V404 Cygni zařízením pro vysokorychlostní snímání ULTRACAM teleskopu William Herschel Telescope na ostrově La Palma a zároveň i vesmírným teleskopem NASA NuSTAR. Klíčové bylo, že ULTRACAM zvládne 28 snímků za sekundu, což umožňuje pozorovat velmi rychlé astrofyzikální jevy.


Díky tomu se jim povedlo zachytit prodlevu o délce 0,1 sekundy, která dělila rentgenový záblesk z bezprostřední blízkosti dotyčné černé díry – kde zřejmě vzniká polární výtrysk – a záblesk v oblasti viditelného světla, což odpovídá rozzáření plazmy. Za tuto dobu urazí světlo asi 30 tisíc kilometrů, hmota pochopitelně ještě méně. To je vlastně špatná zpráva, protože soudobé přístroje nejsou na vzdálenost 7 800 světelných let schopné rozlišit, co se na prostoru o velikosti 30 tisíc kilometrů může odehrávat. Na pozorování se kromě toho podílel i britský radioteleskop AMI-LA v Cambridge, který detekoval rádiové vlny z vnějšího konce polárního výtrysku.

 

Gandhi a spol. poodkryli tajemství paprsků hvězdy smrti našeho vesmíru. Nepohání je ovšem lasery, nýbrž gravitace a magnetická pole. Na detailní vysvětlení mechanismu polárních výtrysků si ale ještě budeme muset počkat. Studie Gandhiho týmu také ukazuje, že polární výtrysky černých děr hvězdných velikostí, jako je právě V404 Cygni, fungují zřejmě na podobné fyzice, jako monumentální polární výtrysky supermasivních černých děr.

Video:  Flaring Black Hole Accretion Disk in the Binary System V404 Cygni


Literatura
University of Southampton 30. 10. 2017, Nature Astronomy 30. 10. 2017.

Datum: 31.10.2017
Tisk článku

Severoitalská jezera -
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 499 Kč
cena: 404 Kč
Severoitalská jezera

Související články:

Jak přežít ve vesmíru se zářením     Autor: Vladimír Wagner (07.11.2008)
Záblesky gama – největší ohňostroje ve vesmíru     Autor: Vladimír Wagner (25.05.2009)
Galaktická forsáž na dva miliony světelných let     Autor: Stanislav Mihulka (24.10.2012)
Záhady polárních výtrysků černých děr odhaleny     Autor: Stanislav Mihulka (22.11.2013)
Záhada původu výtrysků supermasivních černých děr vyřešena?     Autor: Stanislav Mihulka (04.06.2015)



Diskuze:

singularita

Peter Somatz,2017-10-31 16:27:35

nie je mozne, ze plyn z juznej casti akrecneho disku pada smerom na ciernu dieru, smerom k singularite, ale kvoli rotacii netrafi a vyleti zo severneho polu? to by vsak popieralo tvrdenie ze spod horizontu uz nic nevyleti, ktore sa mi aj tak nepozdava. co tak 2 oproti sebe, takmer rychlostou svetla letiace cierne diery, ktore si singularitami prejdu popod horizont ten druhej?
mali by spod horizontu zase vyjst nie?

Odpovědět


Re: singularita

Petr Kr,2017-10-31 20:36:27

Proč je tam ten disk okolo? Nemá to logiku tak, jak se to běžně tvrdí? A obráceně? Nemá to divnou logiku? "Konspirační" teorie bych nepodporoval a 2 letící černé díry proti sobě by snad jen stvořitel vymyslel.

Odpovědět

Paprsky z akrečního disku.

Vlastislav Výprachtický,2017-10-31 14:28:09

Extrémní gravitace a teplota akrečního disku z převzatých hmotných částic uvolní interakcí velké množství fotonů, které mohou mít různou povahu. Vyzářením se akreční disk částečně ochladí a reakce ustane po dobu než nastanou příznivé podmínky.

Odpovědět


Re: Paprsky z akrečního disku.

Petr Kr,2017-10-31 15:25:17

To by snad zářilo všemi směry a z disku, ne z jetů. Nejde tu spíše o to, že nabité částice se pohybují v mag. poli, které tyto částice vystřelí a září to až následně? A jaká reakce ustane?

Odpovědět

Na jakou vzdálenost by byl takový paprsek pro Zemi smrtelný

Jenda Krynický,2017-10-31 13:31:11

Píšete, že "Kdyby se takovému výtrysku připletla do cesty terestrická planeta podobná Zemi, tak by nejspíš dopadla jako planeta Alderaan ve Hvězdných válkách." ovšem na jakou vzdálenost?

Odpovědět


Re: Na jakou vzdálenost by byl takový paprsek pro Zemi smrtelný

Zdeněk Smutný,2017-11-03 23:46:50

Asi vás zděsím, ale zničující vzdálenost přibližně dosahuje několika desítek světelných let, stejně jako výbuch neutronové hvězdy. Záleží na směru, velikosti a energii. Rozhodně bych to nechtěl zažít tak na vzdálenost cca 50 světelných let.

Odpovědět




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