Astronomové díky mikročočce ulovili první hvězdný přízrak  
Gravitační mikročočkování je skvělý dar přítele Einsteina. Americký tým díky němu objevil úplně první „neviditelnou“ černou díru (nebo možná neutronovou hvězdu). Objekt v Mléčné dráze, jehož hmotnost vědci odhadli na 1,6 až 4,4 Sluncí, se totiž nijak neprojevuje a bez mikročočky bychom neměli šanci tento objekt najít.
Zřejmě první černá díra objevená gravitační mikročočkou. Kredit: University of California, Berkeley.
Zřejmě první černá díra objevená gravitační mikročočkou. Kredit: University of California, Berkeley.

Když dramaticky zemře masivní hvězda, zanechá po sobě extrémní oharek – neutronovou hvězdu nebo černou díru. Takových objektů už známe celou řadu. Má to ale háček. Neutronové hvězdy, pokud nejsou v pulzarovém módu, a černé díry, jsou vlastně prakticky neviditelné. Obvykle je pozorujeme jen tehdy, pokud jsou členem dvojhvězdy či podobného hvězdného systému. Tam kradou hmotu a jejich zločin je prozrazuje, protože kradená hmota nesmírně září.

 

Casey Lam. Kredit: University of California, Berkeley.
Casey Lam. Kredit: University of California, Berkeley.

Ale co zbývající neutronové hvězdy a černé díry, které jen tak osamoceně plují Mléčnou dráhou? Musejí jich být miliony. Unikají naší pozornosti, kromě pár nadšenců, kteří se tiše modlí, aby se žádná z nich nepřipletla do cesty Sluneční soustavě. Přesto existuje možnost, jak tyto neviděná gravitační monstra pozorovat. Osamělá neutronová hvězda i černá díra se totiž prozradí gravitační mikročočkou. Jejich gravitace je extrémní a dokáže pořádně zkroutit paprsky záření, které přilétají k pozemskému pozorovateli od nějakého velmi vzdáleného objektu.

 

Gravitační mikročočky mají nevýhodu v tom, že bývají vzácné. Musíte mít štěstí, abyste vhodným přístrojem pozorovali vzdálenou hvězdu či galaxii vhodným přístrojem zrovna ve chvíli, kdy mezi vámi a pozorovaným objektem projde cosi, co udělá gravitační mikročočku.

 

Jessica Lu. Kredit: University of California, Berkeley.
Jessica Lu. Kredit: University of California, Berkeley.

Casey Lam a Jessica Lu z americké University of California, Berkeley a jejich tým takové štěstí měli a je z toho úžasný objev. S gravitační mikročočkou v datech Hubbleova vesmírného dalekohledu a také pozemních měření ulovili neviditelný a kompaktní čočkující objekt, jehož hmotnost určili mezi 1,6 a 4, 4 Sluncí. To je samozřejmě trochu problém, ale je to takový ten problém z kategorie příjemných, protože je v podstatě buď černá díra anebo neutronová hvězda. Hranicí je přitom hmotnost 2,2 Sluncí, pod kterou by mělo jít o neutronovou hvězdu – jinak je to velmi pravděpodobně černá díra.

 

Tak či onak, jejich hvězdný přízrak, jehož vzdálenost je asi 2 300 až 6 200 světelných let, představuje úplně první úlovek tohoto druhu gravitační mikročočkou. Jak nadšeně dodává Lu, díky mikročočkám můžeme takové objekty najít a také zvážit, alespoň přibližně. To podle ní otevírá dveře k dalšímu výzkumu těchto neviditelných a přesto impozantních objektů. Jinou metodu prozatím nemáme. Jejich tým vlastně našel 5 mikročoček, přičemž jedna z nich, označená jako OB110462, byla vytvořena objektem s hmotností výrazně přesahující 1 Slunce. Právě o ní je řeč.

 

Badatelé rovněž dospěli k závěru, že v Mléčné dráze máme asi 200 milionů černých děr, což odpovídá dosavadním většinovým odhadům. Určení počtu těchto objektů v Galaxii přispívá k pochopení mechanismů evoluce hvězd, především pokud jde o jejich zánik. Také bychom mohli přijít na to, zda jsou mezi nimi primordiální černé díry, které se úporně drží v představách některých astrofyziků, i když doposud nejsou žádné pořádné doklady pro jejich existenci.

 

Video: Berkeley scientists find a way to "see" invisible black holes

 

Literatura

University of California, Berkeley 10. 6. 2022.

arXiv:2202.01903.

Datum: 12.06.2022
Tisk článku

Související články:

Gravitační mikročočkování odhalilo množství planet v cizí galaxii     Autor: Stanislav Mihulka (03.02.2018)
Gravitační mikročočka prozradila potulnou zemi v Mléčné dráze     Autor: Stanislav Mihulka (11.10.2020)



Diskuze:

Niekolko poznamok

Radoslav Porizek,2022-06-18 11:07:56

"rychlost interkace" zachovania spinu v kvantovej mechanike ma nekonecnu rychlost sirenia a dokonca sa aj prakticky vyuziva na fyzikane neprelomitelne sifrovanie.

Teoria zakrivenia priestoru je matematicky konstrukt, aj Newtonov gravitacny zakon sa da naformulovat ako zakrivenie priestoru.

Casova dilatacia je v systeme GPS meratelna. Nie je ale ale pravda, ze by sme system GPS nedokazali bez znalosti Vseobecnej teorie relativity navrhnut. GPS je bezna, ale rozhodne nie jednoducha vec: moze spravne fungovat len vdaka zapocitania mnostva velmi narocnych korekcii (napr. na nehomogenitu gravitacneho pola). Linearny posuv o +45.8 μs za den je popri nich uplne trivialna korekcia, ktoru by nebol najmensi problem spravit - akurat by sme bez Einsteinovej teorie relativity nechapali, preco k tomu dochadza.

A na zaver k tomu podstatnemu: Newtonov gravitacny zakon je samozrejme len jednoduchou aproximaciou presnejsej Vseobecnej teorie relativity - to som nikde nespochybnil.
Moje tvrdenie je, ze gravitacne cockovanie vyplyva uz z "jednoduchej" Newtonovej mechaniky (trajektoria hmnotneho objektu v gravitacnom poli sa musela zakrivovat uz vtedy), ako to ukazuje aj publikacia: 1801 – Soldner

Odpovědět

Hned prva veta je zavadzajuca.

Radoslav Porizek,2022-06-12 19:00:58

"Gravitační mikročočkování je skvělý dar přítele Einsteina."

Ohyb svetla v gravitacnom poli predpovedala aj Newtonova teoria, aj ked kvantitativne odlisny. Gravitacne mikrocockovanie by bolo mozne robit, aj keby Vseobecna teoria reliativity neplatila.
Ja viem, ze pouzitie slovicka "Einstein" zvysuje citanost - ale aj tak by sme nemuseli vsade cpat.

Odpovědět

"Přítel Einsteina"

Richard Pálkováč,2022-06-12 17:43:08

Ten "přítel Einsteina" sa vola Rudi Mandl. Je smutné, že ani vy v Čechách, keďže bol Čech (alebo Moravák) na neho zabúdate a stále hovoríte o Einsteinovom dare. Einstein vôbec neveril tomu, že gravitačné čočkovanie bude niekedy použiteľné pre rozumné pozorovacie účely. Ďalší Čech, ktorý na tom pracoval bol František Link.

https://vesmir.cz/cz/casopis/archiv-casopisu/1997/cislo-3/gravitacni-cocky-rudi-w-mandl.html

Odpovědět


Re: "Přítel Einsteina"

M. Vávra,2022-06-13 09:13:06

Pan Pořízek je zcela mimo. A k "přátelům Einsteina" - napsal před Einsteinem někdo relevantní odbornou studii, v níž prokázal deformaci prostoru vlivem gravitace? Nebo ekvivalenci mezi hmotností a energií? Rudi Mandl žel nesepsal svou odbornou publikaci, na základě které by mu mohlo být přisouzeno oficiální prvenství a nemůžete chtít, aby se v každém krátkém popularizačním článku zmiňovala spolupráce s těmi, co k přispěli k pracím Einsteina. V moderní vědě se objevy vážou na autora a datum odborné publikace, takže ano, jde o dar Einsteina.

Odpovědět


Re: Re: "Přítel Einsteina"

Z Z,2022-06-13 09:33:33

Na ohyb svetla gravitáciou netreba "deformáciu priestoru" či "ekvivalenciu medzi hmotnosťou a energiou" a iné "špecialitky".
Viď napr. popularizačná prezentácia, hneď na začiatku:
http://utf.mff.cuni.cz/popularizace/prezentacePMF2015/gravitacni_ohyb_svetla.pdf
1801 – Soldner: newtonovský ohyb světla v gravitačním poli
1911 – Einstein: ohyb paprsků z principu ekvivalence (stejně velký)
1914 – Freundlich: pokus o naměření - neúspěšný
1915 – Einstein: obecná teorie relativity (ohyb 2× větší)
1919 – Eddington: experimentální ověření

Odpovědět


Re: Re: Re: "Přítel Einsteina"

Vlastimil Holeček,2022-06-13 11:47:09

Newton byl jistě génius, ale jeho gravitační zákon má svoje nezanedbatelné problémy. První z nich je Newtonem předpokládaná nekonečná rychlost interakce, což už dnes dobře víme, není pravdivé. Z toho pak vyplývá nerelativističnost, zanedbává kontrakcí délek, dilatace času atd. Dalším problémem je newtonovská definice síly, kterou se podařilo vyřešit až teorií zakřivování prostoru a následně i kvantovou teorií pole. No a snad na závěr, pro nekonečný homogenní vesmír s mnoha objekty podává Newtonův zákon pro různé postupy různé výsledky.
Takže jinak řečeno, newtonovská mechanika je jistě skvělá pro učebnice základních škol, ale pro tak už dnes běžnou věc jako je GPS nestačí.

Odpovědět


Re: Re: Re: "Přítel Einsteina"

Dagmar Gregorová,2022-06-13 12:51:37

Tak si vypočujte aspoň celé príslušné časti prednášok toho, koho informácie používate ako "protiargument", ale vytrhnutý z kontextu:

Mgr. David Heyrovský, Ph.D.

https://www.youtube.com/watch?v=9Yn7Qq8sEy8&ab_channel=Hv%C4%9Bzd%C3%A1rnaaplanet%C3%A1riumBrno od asi 20. minuty

https://www.youtube.com/watch?v=VZbktQ7K-hc&ab_channel=LLionTV

a určite nájdete aj ďalšie...

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: "Přítel Einsteina"

Z Z,2022-06-13 13:56:42

Aký dodatočný "kontext" treba k jednoduchej informácii, že o ohybe svetla gravitáciou písal už v 1801 Johannes Soldner a teda na to nutne teóriu relativity netreba, ako tvrdil Radoslav Porizek?

Odpovědět


Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku








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