Legendární blazar BL Lacertae ze souhvězdí Ještěrky je vlastně aktivní a dost náladová supermasivní černá díra, jejíž polární výtrysk směřuje přímo k Zemi, naštěstí z naprosto bezpečné vzdálenosti 900 milionů světelných let. Nedávno pomohl astrofyzikům zodpovědět otázku, která jim dlouho nedávala spát – jak vlastně vzniká v extrémním prostředí výtrysku supermasivní černé díry rentgenové záření?
Iván Agudo ze španělského Instituto de Astrofísica de Andalucía – CSIC a jeho tým pozorovali blazar BL Lacertae s vesmírnou rentgenovou observatoří IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer) a s podporou radioteleskopů a optických teleskopů. IXPE pracuje ve vesmíru od prosince 2021 a jako jediná dnešní vesmírná observatoř dokáže měřit polarizaci rentgenového záření.
Pokud by rentgenové záření ve výtryscích supermasivních černých děr bylo vysoce polarizované, šlo by o neklamnou známku toho, že zmíněné rentgenové záření vytvářejí protony rotující v magnetickém poli výtrysku nebo případně protony interagující s fotony výtrysku. Jestliže by toto rentgenové záření bylo méně polarizované, znamenalo by to, že ho vytvářejí interakce mezi elektrony a fotony.
Agudo s kolegy dospěl k závěru, že za rentgenové záření ve výtryscích jsou zodpovědné interakce mezi elektrony a fotony. Observatoř IXPE naměřila, že rentgenové záření je v tomto případě mnohem méně polarizované než viditelné záření. Vznik rentgenového záření souvisí s Comptonovým jevem (rozptylem), při němž fotony mění svou energii v důsledku interakce s elektricky nabitou částicí, obvykle elektronem.
Ve výtryscích supermasivních černých děr se elektrony pohybují rychlostí blízkou rychlosti světla. Pozorování observatoře IXPE ukázala, že elektrony ve výtryscích černé díry mají dost energie k rozptýlení fotonů infračerveného světla až do vlnových délek rentgenového záření.
Video: Blazars Explained: The Most Energetic Objects
Literatura
Záhada vyřešena: Zdrojem extrémně energetických neutrin jsou blazary
Autor: Stanislav Mihulka (13.07.2018)
Dvě tváře neutronové hvězdy
Autor: Dagmar Gregorová (24.07.2018)
Gigant Porphyrion: Největší výtrysk černé díry má 23 milionů světelných let
Autor: Stanislav Mihulka (19.09.2024)
Supermasivní černá díra v raném vesmíru hltá hmotu a překračuje limity
Autor: Stanislav Mihulka (06.11.2024)
Černé díry se mohou zrodit z čiré gravitace
Autor: Stanislav Mihulka (17.02.2025)
K nejbližší černé díře a dál: Vize mezihvězdných misí v éře pokročilých technologií
Autor: Viktor Lošťák (27.04.2025)
Diskuze:
Pár doplňků
F M,2025-05-13 12:05:31
"Pozorování zachytila mimořádnou událost z 10. do 18. listopadu 2023, kdy stupeň lineární polarizace optického synchrotronového záření dosáhl rekordní hodnoty 47,5 %. Naproti tomu Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE) zjistil, že rentgenové (Comptonův rozptyl nebo hadrony indukované) záření bylo polarizováno na méně než 7,4 % (3σ(úroveň spolehlivosti)." Samozřejmě těch pozorování a událostí byla spousta za 10d (obrázek 1), i ne o mnoho slabších.
"naznačuje, že toroidní složka se stala nejméně 2,5krát silnější než poloidní a/nebo turbulentní složka. Domníváme se, že by to mohlo být způsobeno injekcí magnetické „pružiny“ s dominantní toroidní konfigurací, která je vložena do plazmatu jetu proudícího ven z centrálního motoru." To toroidní pole by mělo existovat "až" parseky (spíše desetinu/y), ale toto ještě zřejmě neberou jako hotovou věc.
Ty protonové emise nevylučují (převahu), ale "Zatímco protony mohou občas hrát důležitou roli v emisi z trysek blazarů a jejich interakce v tryskách by mohly být spojeny s detekcí neutrin, naše studie polarizace naznačuje, že se nejedná o typický případ", ovšem netroufnu si odhadnout jak typický je tento blasar.
Citace jsou z https://arxiv.org/html/2505.01832v1 přeloženo Googlem jen s pár drobnými zásahy.
Proces kdy v interakci vysokoenergetického elektronu získává energii foton se také říká (konkrétněji) inverzní Comptonův rozptyl (inverse Compton scattering)
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
