Gigantická záhada: Vědci postrádají supermasivní černou díru  
Centrální eliptická galaxie kupy galaxií Abell 2261 má problém. Schází ji supermasivní černá díra. Přitom by měla být obrovská, o hmotnosti 3 až 100 miliard Sluncí. Astronomové se snaží, pátrají v datech Chandry a dalších observatoří. Doposud ale marně. Nenašli nic. Mrazivá záhada chybějící supermasivní černé díry trvá.
Kupa Abel 2261. Uprostřed centrální eliptická galaxie. Kredit: X-ray: NASA/CXC/Univ of Michigan/K. Gültekin; Optical: NASA/STScI and NAOJ/Subaru; Infrared: NSF/NOAO/KPNO.
Kupa Abel 2261. Uprostřed centrální eliptická galaxie. Kredit: X-ray: NASA/CXC/Univ of Michigan/K. Gültekin; Optical: NASA/STScI and NAOJ/Subaru; Infrared: NSF/NOAO/KPNO.

Lidé občas ztrácejí věci. Na tom není nic divného. I ve vesmíru se jistě tu a tam něco ztratí. Když je to ale o objekt s hmotností miliard Sluncí, tak je to už na pováženou. Jde o supermasivní, a to skutečně gigantickou černou díru, která by měla být v obrovské eliptické galaxii v centru kupy galaxií Abell 2261, vzdálené od nás asi 2,7 miliardy světelných let.

 

Kayhan Gültekin. Kredit: University of Michigan.
Kayhan Gültekin. Kredit: University of Michigan.

Prakticky každá větší galaxie ve vesmíru, kterou jsme pozorovali, obsahuje ve svém středu supermasivní černou díru o hmotností statisíců, milionů nebo i miliard Sluncí. Podle toho, co o vesmíru víme, hmota takové centrální černé díry obvykle odpovídá hmotě příslušné galaxie. Na základě toho astronomové odvodili, že by v srdci centrální eliptické galaxie kupy Abell 2261 měla být supermasivní černá díra o hmotnosti cca 3 až 100 miliard Sluncí. Měla by to dokonce být jedna z největších známých černých děr ve vesmíru. Má to ale háček. Ta gigantická díra tam zřejmě není.

 

Aby záhada nebyla moc jednoduchá, pozorování soustavy radioteleskopů Karl G. Jansky Very Large Array naznačují, že ve zmíněné eliptické galaxii proběhla před 50 miliony let nějaká výrazná aktivita, jakou obvykle připisujeme supermasivním černým dírám.

 

Rentgenová observatoř Chandra. Kredit: NASA/CXC & J.Vaughan.
Rentgenová observatoř Chandra. Kredit: NASA/CXC & J.Vaughan.

Astronomové již dříve analyzovali data vesmírné rentgenové observatoře Chandra, získaná mezi lety 1999 a 2004, a pátrali v nich po stopách přítomnosti supermasivní černé díry v dotyčné galaxii. Hledali především rentgenové záření, které by vyzařoval extrémně rozžhavený materiál v blízkosti chřtánu černé díry. Nic nenašli.

 

Kayhan Gültekin z americké University of Michigan v Ann Arbor a jeho tým se nedávno vrhli na novější data, která Chandra pořídila v roce 2018, a snažili se přijít této záhadě na kloub. Počítali také s možností, že gigantickou černou díru inkriminované galaxie něco vystřelilo ven. Mohlo by k tomu dojít například při splynutí dvou galaxií a jejich supermasivních černých děr. Teoreticky by se mohlo stát, že by při splynutí černých děr vznikly gravitační vlny, které by nebyly pravidelně rozložené. Energetická nerovnováha pak mohla odpálit i tak obrovskou supermasivní černou díru (black-hole merger recoil). Zatím jsme ale žádnou takovou „odpálenou“ supermasivní černou díru spolehlivě nevystopovali.

 

Gültekinův tým se opravdu snažil. Ale ani tentokrát nic nenašli. Ani stopa po přítomnosti supermasivní černé díry v eliptické galaxii kupy Abell 2261. Ani stopa po vykopnuté černé díře. Pokud tam přece jenom je a polyká nějaký materiál, tak je velmi střídmá. Záhada gigantické černé díry, která schází, tedy stále trvá. Astronomové to ale nevzdávají. Sázejí na nové observatoře, jako bude teleskop James Webb Space Telescope. Pokud ani ten nic nenajde, tak tak supermasivní černá díra nejspíš opravdu není.

 

Video: Everything Astronomy Episode #006: Kayhan Gültekin

 

Literatura

NASA 17. 12. 2020.

arXiv:2010.13980.

Datum: 19.12.2020
Tisk článku

Související články:

Extrémní výtrysk v kupě galaxií měl sílu 10 na třicátou osmou termojaderných pum     Autor: Stanislav Mihulka (25.12.2019)
Nejzářivější kvasar vesmíru pohání nejvíce žravá černá díra     Autor: Stanislav Mihulka (04.07.2020)
Supermasivní černá díra, která selhala     Autor: Stanislav Mihulka (07.08.2020)



Diskuze:

Kolik vlastně

Mojmir Kosco,2020-12-21 13:41:47

pozorujeme galaxii v daném rozsahu tj kolem 3mld světelných let ? A do jaké vzdálenosti jsme schopni potvrdit existenci černé díry jinak než výpočtem ? A u galaxii vzdálených 14mld let ? Jak se chová okolí dané galaxie?

Odpovědět

Electric Universe

Zicho Trenčiansky,2020-12-21 09:01:08

Electric Universe nepotrebuje čierne diery a táto teória vysvetľuje mnohé nezrovnalosti, ktoré sú pozorované v poslednej dobe pomocou nových teleskopov, ktoré neboli k dispozícií, keď súčasná kozmológia vznikala.
Má to jeden mentálny problém, s ktorým sa ale veľa ľudí nevie stotožniť. Implikuje Katastrofizmus, teda teóriu, že svet sa nevyvíja len postupne, ale raz za čas dochádza ku katastrofickým zmenám, aj na Zemi ... a s čím je majú vedci ešte väčší mentálny problém: tieto katastrofy sú zaznamenané v ľudskej pamäti ako mýty, povesti, prípadne spísané v náboženských knihách.

Odpovědět

A nestačilo by

Pavel Nedbal,2020-12-20 18:14:37

jen prosté vysvětlení, že tam v okolí zrovna není žádná hmota a akreční disk je sněden, takže tam nemá co zářit? A v takové dálce nejsme schopni (oproti situaci v naší Galaxii) sledovat hvězdné orbity v blízkosti centra. Stačí?

Odpovědět

Klingoni

František Dobrota,2020-12-19 16:19:15

kolem ČD vybudovali Dysonovu sféru...

Odpovědět


Re: Klingoni

Václav Dvořák,2020-12-19 23:51:08

Kardaševská civilizace II. stupně... jen to ještě nějak potvrdit - předpokládám, že se nakonec najde nějaké přirozené resp. akceptovatelné vysvětlení.

Odpovědět

faster than light detection

Jan Rychlik,2020-12-19 15:08:42

Možná tomu vůbec nerozumím, ale pořád úplně nechápu, jak jsme zjistili, že se v kupě galaxií, vzdálené 2,7 miliardy světelných let, přihodila nějaká aktivita před 50 miliony let.

Odpovědět


Re: faster than light detection

František Kroupa,2020-12-19 17:44:59

Prostě se na těch 2,7 miliardy let vykašlete ;-). Jinými slovy je to míněno tak, že k aktivitě došlo 50 milionů let před současně pozorovaným stavem.

Odpovědět

Pavol Tocik,2020-12-19 10:56:59

Pokial by tam ta cierna diera ozaj nebola, mohla by ta galaxia existovat? Nerozpadla by sa kedze by ju nemalo co drzat gravitacne pokope? Nieco podobne ako nasa slnecna sustava, ak by slnko zrazu zmizlo, planety by sa rozleteli do okolia. Prepodkladam ze CD tam bude, len je neaktivna, alebo z nejakeho ineho dovodu tazko detegovatelna.

Odpovědět


Re:

Zicho Trenčiansky,2020-12-21 09:09:58

Aj elektromagnetizmus vytvára a formuje slnečné sústavy. Dokonca aj na Slovensku sa tomu venoval nejaký výskumný tým (neviem meno, ve som len v jednej malej hvezdárničke na pozorovaní oblohy a spomínal to tam vtedy PhD. študent)

Elektromagnetickým impulz dokázál z podložky na veľmi krátku dobu zdvihnúť zrnká piesku, vyformovať ich do tvaru gule a keď pominul, prevládla opäť gravitácia a piesok spadol späť na podložku. Voľným okom neviditeľné, zaznamenali to len vysoko rýchlostnou kamerou. Pointa: vo vesmíre a vákuu by tá vyformovaná guľa (teda planetisimála) zostala. Len si treba predstaviť dostatočne veľké elektrické impulzy/prúdy ;)

Ale to by nemal byť problém. Keďže slnečný vietor je prúd elektricky nabitých častíc, potom celá galaxia je vzájomná interakcia týchto prúdov. Atď.

Odpovědět


Re:

Josef Waters,2020-12-21 10:23:43

Asi by mohla existovat, černá díra naší Galaxie má hmotnost jen asi jednu stotisícinu hmotnosti Galaxie. Velký vliv bude mít na dění v centru, ale že by Galaxii držela pohromadě, to asi ne.

Odpovědět

Zajímavé by bylo

Jan Novák9,2020-12-19 09:26:47

Kdyby se přišlo na to že ČD má maximální velikost po které se spojení s naším vesmírem uzavře ČD "zmizí"...

Odpovědět


Re: Zajímavé by bylo

Vladimír Němec,2020-12-19 11:32:25

Například se změní ne další formu - temnou hmotu? Protože bez gravitačního působení centrální ČD by galaxie zřejmě nedržela pohromadě.

Odpovědět


Re: Re: Zajímavé by bylo

Václav Dvořák,2020-12-19 23:56:37

Nejkonzervativnější možné vysvětlení, prostě černé díry, když přesáhnou nějakou velikost se změní v temnou hmotu... i tak by to ale bylo revoluční. A pak jsou tady odvážnější vysvětlení, například že tam vznikla obří Dysonova sféra. Třetí možnost, která byla vyloučena, je vystřelení černé díry něčím mimo galaxii. Budu zvědav, jak pátrání dopadne :)

Odpovědět


Re: Re: Zajímavé by bylo

Jan Novák9,2020-12-20 08:21:35

Jak víme že galaxie drží pohromadě?
Gravitační působení se šíří rychlostí světla, a zmizení je (z našeho pohledu 2.7 let do minulosti) poměrně nedávná událost. Hvězdy v centru se už můžou rozlétávat jenom to ještě není moc vidět.

Odpovědět


Re: Re: Re: Zajímavé by bylo

Václav Dvořák,2020-12-20 15:05:38

No to je fakt, ale tady jde spíš o to, kam by taková hmota zmizela? zvlášť pokud mělo jít o nejtěžší černou díru v známém vesmíru. Není to nějaká zatoulaná matička od šroubku...

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Zajímavé by bylo

Jan Novák9,2020-12-20 18:06:56

Zmizela by z našeho 3D vesmíru.
Určitě jste viděl to znázornění jak gravitace zakřivuje prostor. Dostatečná gravitace by vytvořila tak hlubokou díru že by se prostor kolem okraje zacelil a ČD by měla svoji vlastní bublinu kolem sebe. ČD by tedy náhle zmizela z našeho vesmíru. Pokud je gravitace multidimenzionální tak gravitace z relativně blízké ČD (blízké z hlediska vyšších dimenzí) by stále mohla prosakovat rozprostřeně do našeho 3D vesmíru což by se mohlo projevovat jako "temná hmota". Představte si to jako 2D magnetický prášek na listu papíru a magnet pod listem. Z hlediska 2D prostoru na listu magnet neexistuje, magnetický prášek se k němu nedostane ale přesto má vliv.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Zajímavé by bylo

Marek Fucila,2020-12-20 23:33:51

Neviem či niekedy budeme schopní takéto hypotézy overiť.
Ale pripomenulo mi to film - Flatlnd. Je to haluz :)
Dokonca sú dve verzie - Flatland The Film (https://youtu.be/Mfglluny8Z0) a Flatland The Movie (https://uloz.to/file/U2fV1pBu2/flatland-the-movie-mov)

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Zajímavé by bylo

Jan Novák9,2020-12-23 09:55:00

Gravitační astronomie by to měla zaznamenat. Asi to ale nebude častý jev :-)

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Zajímavé by bylo

Václav Dvořák,2020-12-24 00:19:21

Pokud se přeměnila spojitě v temnou hmotu (bez nějakých disturbancí v prostoru) tak by možná nemusela.

Odpovědět

Bílá díra

Alois Všeználek,2020-12-19 08:55:46

A je to tady, kdyby si přepnuli dalekohled zjistili by, že je to bílá díra. Ať už to znamená cokoli.

Odpovědět


Re: Bílá díra

Alois Všeználek,2020-12-19 08:57:54

Když vidím tu fotku toho pána, napadlo mě jestli si nespletli ústav.
Ftípek, pls.

Odpovědět

překlep

Martin Čermák,2020-12-19 08:38:53

V úvodu je drobný překlep: bilion->miliarda, jinak pokud by byla hmotnost 100 miliard, tak by se jednalo o nejmasivnější objevenou ČD, jak bylo uvedeno. Jestli se nemýlím nyní drží prvenství ČD v galaxii TON 618 s hmotností 66 miliard.

Odpovědět



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