Na poli výzkumu černých děr se vždy děje něco nového a vzrušujícího. Albert Einstein poprvé vydal svou knihu vysvětlující Obecnou teorii relativity, která popisovala černé díry, v roce 1922. O sto let později astronomové obdrželi skutečné snímky černé díry v centru Mléčné dráhy. V nedávném článku popisuje tým astronomů další vzrušující nový objev: první „spící“ černou díru objevenou mimo galaxii.
Spící černé díry jsou černé díry, které nevyzařují viditelné světlo. Jako takové je notoricky těžké najít. Tento nový objev je vzrušující, protože poskytuje pohled na formování a vývoj černých děr. Tyto informace jsou životně důležité pro pochopení gravitačních vln a dalších astronomických jevů.
VFTS 243 je binární systém, to znamená, že se skládá ze dvou objektů rotujících kolem společného těžiště. První objekt je velmi horká modrá hvězda s hmotností 25krát větší než Slunce a druhým je černá díra, která je 9krát hmotnější než Slunce. VFTS 243 se nachází v mlhovině Tarantule ve Velkém Magellanově mračnu, doprovodné galaxii Mléčné dráhy, která se nachází přibližně 163 000 světelných let od Země.
Černá díra ve VFTS 243 je považována za spící, protože nic nevyzařuje. To je v ostrém kontrastu s jinými binárními systémy, ve kterých je z černé díry zaznamenána silná rentgenová emise.
Černá díra má průměr asi 54 km a převyšuje energetickou hvězdu, která je asi 200 000krát větší. Oba se rychle otáčejí kolem společného těžiště. I u nejvýkonnějších dalekohledů systém vizuálně vypadá jako jeden modrý bod.
Astronomové mají podezření, že Mléčná dráha a Velký Magellanův oblak ukrývají stovky takových binárních systémů s černými dírami, které nevyzařují rentgenové záření. Černé díry jsou nejlépe vidět, když svlékají hmotu z doprovodné hvězdy, což je proces známý jako „krmení“.
Krmení vytváří disk plynu a prachu, který obklopuje černou díru. Jak materiál disku padá do černé díry, tření zahřívá akreční disk na miliony stupňů. Tyto horké disky hmoty vyzařují mnoho rentgenových paprsků. První takto objevenou černou dírou byl slavný systém Swan X-1.
Astronomové již dlouho věděli, že VFTS 243 je binární systém, ale nebylo jasné, zda se jedná o dvojici hvězd nebo tanec mezi jedinou hvězdou a černou dírou. K určení, co je pravda, použil tým studující binární systém techniku zvanou spektrální rozmotávání. Tato metoda rozděluje světlo z VFTS 243 na jeho vlnové délky, podobně jako když bílé světlo dopadne na hranol a vytvoří se různé barvy.
Tato analýza ukázala, že světlo z VFTS 243 pocházelo z jednoho zdroje spíše než ze dvou samostatných hvězd. Při absenci záření ze společníka hvězdy byl jediným možným závěrem, že druhé těleso v binárním systému je černá díra, a tedy první spící černá díra objevená mimo galaxii Mléčná dráha.
Většina černých děr o hmotnosti menší než 100 Sluncí vznikla v důsledku kolapsu hmotné hvězdy. Když k tomu dojde, často dojde k silné explozi známé jako supernova. Skutečnost, že černá díra v systému VFTS 243 je na kruhové oběžné dráze s hvězdou, je silným důkazem toho, že nedošlo k žádné explozi supernovy, která by jinak vyvrhla černou díru ze systému nebo alespoň narušila oběžnou dráhu. Místo toho se zdá, že progenitorová hvězda se zhroutila a vytvořila černou díru, aniž by explodovala.
Hmotná hvězda v systému VFTS 243 bude žít jen dalších 5 milionů let – podle astronomických měřítek okamžik. Smrt hvězdy by měla vést ke vzniku další černé díry, čímž se systém VFTS 243 promění v binární černou díru.
K dnešnímu dni astronomové objevili asi 100 událostí, kdy se dvojité černé díry spojují a vytvářejí vlnky v časoprostoru. Ale jak se tyto binární systémy černých děr formují, je stále neznámé, a proto jsou VFTS 243 a podobné systémy, které dosud nebyly objeveny, tak důležité pro budoucí výzkum. Možná má příroda smysl pro humor, protože černé díry, ačkoli jsou nejtemnějšími existujícími objekty a nevyzařují světlo, místo toho vrhají světlo na naše základní chápání vesmíru.
Můžete pomoci Ukrajině v boji proti ruským vetřelcům. Nejlepším způsobem, jak toho dosáhnout, je darovat finanční prostředky ozbrojeným silám Ukrajiny prostřednictvím Zachraňte život nebo přes oficiální stránku NBÚ.
Přečtěte si také:
- Vědci, kteří odhalili falešné objevy černých děr, sami objevili černou díru
- Astronomové objevili monstrózní černou díru