Slapové síly trhají hvězdu po částech

Černá díra svou kořist nenasává. Působí na ni gravitací jako kterékoli jiné těleso, jen v nebývale strmém gradientu. Čím blíž se k ní hmota dostane, tím prudčeji roste rozdíl mezi tahem na bližší a vzdálenější část. Podle vysvětlení NASA tento gradient natahuje předměty do délky a zároveň je stlačuje do šířky. U malých těles se tomu přezdívá špagetizace.

U hvězdy velikosti Slunce probíhá totéž ve velkém. Astronomové takovou událost označují jako slapové roztrhání hvězdy a dokázali ji opakovaně zachytit v jiných galaxiích. NASA při popisu jednoho takového případu z Hubbleova teleskopu mluví o černé díře jako o „nepořádném jedlíkovi“. Gravitace hvězdný materiál vtahuje dovnitř, intenzivní záření jej současně vyfukuje ven. Část plynu tedy končí uvnitř, část uniká do prostoru a další obíhá kolem v horké mase o rozměrech srovnatelných s celou Sluneční soustavou.

Výsledkem by byla hvězda, jež ztratí soudržnost. Ze Slunce by nezůstal zářící míč držený v rovnováze vlastní gravitací a tlakem jaderných reakcí, nýbrž rozervaný materiál rozptýlený do proudů, disku a vyvrženého plynu. Jako hvězda by přestalo existovat.

Akreční disk: místo, kde hmota září naposledy

Odtržené plazma by nemuselo okamžitě zmizet za horizontem událostí. Větší díl by se stočil do rotujícího útvaru, který NASA přirovnává k palačince. V tomto akrečním disku se plyn tře a stlačuje, jeho teplota šplhá do extrémních hodnot a vyzařuje v širokém spektru od rádiových vln přes viditelné světlo až po rentgenové záření.

Hmota tedy opouští vesmír ve dvou krocích. Pohlcení začíná v disku, kde materiál krouží, ztrácí energii a pozvolna se propadá blíž. Teprve pád za horizont událostí představuje bod bez návratu, odkud neunikne ani světlo. Co se s hmotou děje dál, nevíme. NASA to výslovně přiznává.

Paradoxně by tak černá díra, sama o sobě dokonale temná, na krátkou dobu patřila k nejjasnějším objektům v okolí. Pokud by se podstatná část sluneční hmoty měnila na záření s účinností v řádu procent či desítek procent a dělo se to během pár týdnů, výkon disku by podle nás snadno převýšil dnešní Slunce o mnoho řádů. U pozorovaných roztrhání hvězd trvá nejbouřlivější fáze dny až měsíce.

Gravitační architektura soustavy se sype dřív než Slunce

Tady leží jádro celého scénáře. Pohled na rozpárané Slunce působí efektně, jenže skutečná katastrofa by začala mnohem dřív a mnohem dál.

Sluneční soustava je jemně vyladěný mechanismus. Planety obíhají po drahách, které se miliardy let téměř nemění, protože gravitaci zde řídí jediný dominantní hráč. Jakmile se objeví druhý s podobnou hmotností, rovnováha se rozpadá. Astrofyzici oslovení serverem Live Science popsali, jak by narušení postupovalo:

• Oortův oblak: průlet by rozvířil miliardy ledových těles a poslal část komet do vnitřní soustavy.
• Zhruba 100 astronomických jednotek od Slunce: vetřelec by začal ohýbat dráhy Uranu, Neptunu a Pluta.
• Uvnitř dráhy Saturnu: Země by mohla být vytlačena z obyvatelné zóny.
• Uvnitř dráhy Jupiteru: naše planeta by pocítila zásadní slapové působení.

Pro srovnání stojí za připomenutí jiný fakt. Kdyby Slunce nahradila černá díra o přesně stejné hmotnosti, planety by podle NASA dál kroužily po stávajících drahách. Zahubila by nás tma a mráz. Putující vetřelec však přidává hmotu navíc a přichází z boku. Právě tato kombinace rozbíjí architekturu, která drží planety na místě.

Země by zahynula dlouho před finálním dějstvím

Pro lidstvo by smrtelné fáze nastaly jedna za druhou a každá by stačila sama. Vychýlení dráhy by Zemi odsunulo od Slunce do mrazu, nebo naopak blíž k žáru. Průlet uvnitř Jupiterovy dráhy by planetu vystavil slapovému hnětení, jaké dnes zná třeba Jupiterův měsíc Io, nejvulkaničtější těleso soustavy.

Lze očekávat, že by se projevilo zemětřeseními, probuzenými sopkami a obřími přílivovými vlnami. Pro ještě těsnější průlet mezi Zemí a Marsem cituje Live Science scénář, v němž se povrch přetaví na magma, oceány se odpaří a život zmizí. Evropská jižní observatoř ve své expozici Supernova uvádí, že Země by při blízkém setkání neměla šanci a slapové síly by ji roztrhaly.

K tomu by se přidalo záření rozžhaveného disku, bohaté na ultrafialovou a rentgenovou složku. Stínění by mohlo chránit lokálně a krátce. Proti planetě, která ztrácí dráhu i pevný povrch, by bylo bezmocné. Jakmile by k vlastnímu trhání Slunce došlo, první světelný signál té změny by k nám dorazil za něco přes osm minut.

Odkud by vetřelec přiletěl a jak dlouho by cestoval

Putující černé díry patří k reálné astronomii. NASA s odkazem na měření Hubbleova teleskopu uvádí, že Mléčnou dráhou může bloudit až 100 milionů černých děr. Vznikají po zhroucení jader hmotných hvězd a nesouměrný výbuch supernovy jim udělí „kopanec“, který je vyšle napříč galaxií. Supermasivní obři bývají vymršťováni z galaktických center při chaotickém tanci tří černých děr nebo zpětným rázem po splynutí dvou z nich.

První izolovanou černou díru odhalil Hubble díky mikročočkování, tedy zesílení světla vzdálené hvězdy ve chvíli, kdy před ní neviditelný objekt přejde. Měla zhruba sedm hmotností Slunce a pohybovala se rychlostí kolem 160 000 km/h. Z toho jsme spočítali hrubý odhad, jak dlouho by taková černá díra letěla k nám, opřený o údaje o Oortově oblaku:

Výpočet předpokládá přímou dráhu a stálou rychlost, bez zrychlení ve slunečním gravitačním poli. Řádově ale ukazuje, že civilizace by měla varování na staletí, pokud by vetřelce zachytila včas.

Z Česka by byla samotná černá díra neviditelná. Pozorovatelé by sledovali sekundární jevy: Jupiter a Saturn, viditelné pouhým okem, by měnily polohu vůči hvězdám, přibývalo by komet a nakonec by vzplanul akreční disk. Ondřejovská observatoř s Perekovým dvoumetrovým dalekohledem, největším českým optickým přístrojem, by mohla měřit spektra a jasnost, tamní program sledování blízkozemních planetek by zaznamenal změny drah malých těles. Prvenství v objevu by však nejspíš připadlo velkým přehlídkám oblohy a kosmickým teleskopům.

Nejbližší izolovaná černá díra se podle odhadu NASA může nacházet kolem 80 světelných let od nás, tedy zhruba dvacetkrát dál než Proxima Centauri. Vzhledem k obrovskému objemu galaxie označuje ESO šanci na takové setkání za velmi malou. Několik údajů zůstává modelovým odhadem: přesná doba, za kterou by ze Slunce nezůstalo nic, závisí na hmotnosti, rychlosti a vzdálenosti průletu, svítivost „bilionkrát vyšší než Slunce“ nemá oporu v měření a konkrétní pořadí zániku planet vychází z popisovaného scénáře, nikoli z publikované simulace.

Článek Černá díra by Slunce nespolkla naráz. Gravitace by z něj tahala plyn jako nit z klubka, dokud by nezbylo nic se nejdříve objevil na VědaŽivě.cz.

Hmota s odpudivou gravitací: proč by se hrdlo bez ní zhroutilo

Červí díra je v obecné relativitě matematicky přípustná struktura. Jde o zkratku prostoročasem, která propojuje dvě vzdálená místa. První řešení tohoto typu, Einsteinův-Rosenův most, popsali fyzici už v roce 1935. Most ovšem nebyl průchozí, protože se jeho střed zhroutil dřív, než by jím cokoli stihlo proletět.

Zlom přinesli Kip Thorne a Michael Morris. Ukázali, že některé červí díry by průchozí být mohly, avšak za vysokou cenu. Jejich hrdlo by musela podpírat exotická látka porušující takzvanou nulovou energetickou podmínku. Navazující práce Morrise, Thorna a Yurtsevera z roku 1988 tuto podmínku rozpracovala do hloubky. V populárním podání se mluví o „hmotě s odpudivou gravitací“, která tlačí okolní prostoročas od sebe a brání hrdlu, aby se uzavřelo.

Odpudivý gravitační efekt fyzika zná. Temná energie urychluje rozpínání vesmíru, jenže podle BBC Science Focus působí příliš slabě, než aby dokázala udržet tunel pohromadě. Časopis přidává i ilustrativní přirovnání: energie potřebná k udržení otevřeného ústí by odpovídala záření významné části hvězd v galaxii. Podle NASA zatím nikdo neví, jak takové množství negativní energie vyrobit či jím červí díru stabilizovat.

Z toho vyplývá klíčová věc pro celé pátrání. Pokud by průchozí červí díry existovaly, musela by je obklopovat právě tahle podivná forma energie. A ta by se měla projevit tím, jak ohýbá světlo.

Čtyřprocentní propad: podpis, který Abe vypočítal

Gravitační mikročočkování patří k zavedeným astronomickým nástrojům. Když mezi pozorovatelem a vzdálenou hvězdou projde bližší objekt, jeho gravitace zakřiví prostoročas a světlo hvězdy se na chvíli zesílí. NASA tuto metodu podrobně vysvětluje na stránkách věnovaných mikročočkování pro dalekohled Nancy Grace Romanové, kde ji popisuje jako způsob, jak odhalovat planety i temné objekty, které samy nesvítí.

Abe v roce 2010 publikoval studii „Gravitational Microlensing by the Ellis Wormhole“ (Gravitační mikročočkování Ellisovou červí dírou), nejprve na arXivu a poté v časopise The Astrophysical Journal. Zvolil si Ellisovu červí díru, jeden z nejjednodušších teoretických modelů průchozího tunelu. Zajímavost spočívá v tom, že Ellisova červí díra má nulovou asymptotickou hmotnost, a přesto světlo odklání. Postará se o to samotné zakřivení její geometrie.

Výsledná světelná křivka se od běžné čočky výrazně odlišuje:

• Slabší zesílení: zvětšení jasu vychází menší než u klasické Schwarzschildovy čočky, tedy hvězdy nebo černé díry.
• Charakteristické „žlaby“: těsně mimo okamžiky, kdy zdroj prochází Einsteinovým prstencem, se objevují asi čtyřprocentní propady jasnosti.
• Pohasnutí pod normál: v těchto úsecích by hvězda krátce vypadala slabší než za běžných okolností, což u obyčejné gravitační čočky nenastává.

Právě ten poslední bod tvoří jádro celé metody. Obyčejná hmota světlo vždy soustředí, a hvězda proto zjasní. Exotická geometrie dokáže část paprsků rozptýlit pryč a vykreslit drobné ztemnění. Navazující práce z roku 2011, na níž se Abe podílel jako spoluautor, přidala další vodítko: posun těžiště obrazu hvězdy na obloze by se lišil od standardní čočky. Rozdíly ovšem dosahují jen mikroobloukových vteřin, takže by jejich změření vyžadovalo mimořádnou přesnost. Spolehlivé rozlišení by tak stálo na kombinaci fotometrie, přesné astrometrie a pečlivého vyloučení běžnějších vysvětlení.

Archivy plné hvězd, v nichž se může skrývat tunel

Abe neuvažoval o červích dírách libovolné velikosti. Rozsah hrdel od 100 do 10 milionů kilometrů odvodil z praktických omezení přehlídek. Hvězdy se obvykle snímkují jednou za několik hodin, takže úkazy kratší než den snadno proklouznou. Naopak jevy delší než tisíc dní vyžadují dlouholeté sledování a za realistické pozorovací okno Abe považuje zhruba deset let. Hrdla v tomto rozpětí by podle něj byla „astronomicky velká“, dost široká i na průlet lidí.

Pak přichází věta, kvůli níž se o studii mluví dodnes. Pokud by takové červí díry byly gravitačně vázané ke Galaxii a vyskytovaly se zhruba stejně hojně jako obyčejné hvězdy, dalo by se je podle Abeho odhalit reanalýzou již pořízených dat. Science Focus jeho slova převzal ve smyslu, že stopy možná dávno leží v archivech. Teleskopy by tedy nemusely nic nového měřit. Stačilo by projít to, co už nasbíraly.

Data k tomu existují a část z nich je veřejná. NASA Exoplanet Archive nabízí 78,2 milionu světelných křivek z přehlídky UKIRT z let 2015 až 2018. Japonsko-novozélandská přehlídka MOA má podle NASA Exoplanet Archive volně dostupná data z let 2006 až 2014, celkem kolem 2,4 milionu světelných křivek a metadata k přibližně šesti tisícům vybraných zdrojů.

Abe sám poznamenal, že studií hledajících skutečné observační důkazy červích děr vzniklo málo. Mikročočkovací přehlídky se přitom běžně používají k lovu exoplanet, hnědých trpaslíků, černých děr a dalších temných kompaktních objektů. Podle nás to dává smysl: algoritmy vznikaly pro typické zjasnění a vzácné ztemnění by jim snadno uniklo. Reanalýza by byla výpočetně zvládnutelná, odborně ale náročná. Taková data by si teoreticky mohl prohnat vlastními modely kterýkoli tým s dostatečným výpočetním zázemím, i český. Mikročočkování ostatně má v tuzemsku výzkumnou stopu: mezi lety 2010 a 2014 jej zkoumal projekt Grantové agentury ČR „Kaustiky gravitačních čoček a nebodové zdroje“.

Abe rozlišil i druhou skupinu. Červí díry nevázané ke Galaxii by se ve starších datech najít nedaly, jejich hledání by si vyžádalo vesmírnou přehlídku vzdálených galaxií. Upozornil rovněž, že jiné typy tunelů by mohly kreslit odlišné křivky a bylo by nutné je spočítat zvlášť.

Mimozemská síť tunelů jako technosignatura

Popularizační rámec, v němž Abeho práce znovu zazněla, vytvořil v roce 2022 Marcus Chown v BBC Science Focus. Zařadil červí díry mezi čtyři možné stopy mimozemské technologie. Úvaha zní takto: pokud by vyspělá civilizace postavila síť tunelů, mohla by se prozradit právě mikročočkováním. Web Futurism motiv převzal a sám uvádí, že vychází ze Science Focus. Technický základ celé debaty však zůstává v Abeho studii.

NASA dnes technosignatury bere jako seriózní součást hledání života. Vedle rádiových signálů zmiňuje laserové pulzy, chemii atmosfér, Dysonovy sféry, umělé světlo i podivné světelné křivky. Srovnání s ostatními přístupy ukazuje, v čem je metoda zvláštní:

Červí díra by přitom nemusela sama svítit ani vyzařovat teplo. Prozradila by ji jen geometrie. Tím se metoda liší od většiny ostatních, které počítají s nějakým vedlejším produktem technologické činnosti.

Případný nález by měl obrovské důsledky. Potvrzený kandidát by zasáhl obecnou relativitu, představy o topologii prostoročasu i fyziku exotické hmoty. Mezihvězdné cestování by tím ovšem nepřiblížil. Nejdřív by přišly otázky po stabilitě a průchodnosti tunelu, po jeho poloze a rizicích u hrdla. Ani prázdný výsledek by nebyl zbytečný. Abe zdůrazňuje, že nenalezení kandidátů by mohlo vyloučit bohatou populaci velkých červích děr vázaných ke Galaxii. I mlčení archivů by tak fyzice něco sdělilo.

Článek Aby červí díra zůstala průchozí, potřebuje hmotu s gravitací, která odpuzuje. Vědec z Nagoje říká, že její stopu už máme v datech, jen ji nikdo nehledal se nejdříve objevil na VědaŽivě.cz.

Smrt tisícem řezů

Když astronomové mluví o „mrtvé“ galaxii, nemyslí tím, že zmizela. Hvězdy v ní dál svítí, gravitace drží strukturu pohromadě. Mrtvá je v tom smyslu, že přestala rodit nové hvězdy. A přesně to se stalo s GS-10578: její tempo hvězdotvorby kleslo pod 5,6 slunečních hmotností za rok, molekulární plyn, tedy studené palivo, ze kterého hvězdy vznikají, tvoří méně než 0,8 % její hvězdné hmoty.

Klíčové je, jak se to stalo. Tým vedený astronomy z Cambridge spojil data z Webbova teleskopu s měřeními observatoře ALMA, která pracuje v milimetrových vlnových délkách a dokáže přímo detekovat studený plyn. Webb ukázal historii hvězdotvorby, kinematiku a stopy aktivního galaktického jádra. ALMA potvrdila, že zásoby studeného plynu jsou téměř na nule. Cambridgeská univerzita svou tiskovou zprávu výstižně nazvala „smrt tisícem řezů“.

Co přesně černá díra udělala

Supermasivní černá díra v centru GS-10578 nepolkla všechen plyn. Udělala něco účinnějšího: část ho vyhodila ven a zbytku zabránila v návratu. Data z Webbu ukazují neutrální plyn odtékající rychlostí kolem 400 kilometrů za sekundu, tempem asi 60 slunečních hmotností ročně. Tyto rychlosti jsou příliš vysoké na to, aby je vysvětlila samotná hvězdotvorba; ukazují na energii uvolňovanou akrečním diskem kolem černé díry.

Zásadní zjištění nové studie je ale jiné: čistý přítok plynu do galaxie je nulový. Žádné nové palivo nepřitéká. Při současném tempu odtoku by zbylé zásoby plynu vystačily na pouhých 16 až 220 milionů let, řádově desetkrát méně, než je typické pro srovnatelné galaxie. Autoři přitom zdůrazňují, že nešlo o jednu ničivou epizodu. Černá díra procházela opakovanými fázemi aktivity, při nichž plyn postupně odfukovala, ohřívala a bránila jeho zpětnému ochlazení a kondenzaci.

Galaxie, která si zachovala tvar

Jeden detail dělá GS-10578 obzvlášť zajímavou. Přestože ji černá díra fakticky „vypnula“, galaxie si zachovala diskovou strukturu a rotuje jako celek, jde o takzvaný rychlý rotátor. To je důležité, protože to naznačuje, že zhášení neproběhlo přes dramatický srážkový scénář, který by disk rozházel. Galaxie umřela zevnitř, aniž by se rozpadla.

Už v roce 2024 vyšla o téže galaxii samostatná studie založená čistě na datech z Webbu. Ta identifikovala aktivní jádro a výtoky plynu. Nová práce k tomu přidává přímé změření chybějícího paliva, a tím uzavírá řetězec důkazů od příčiny k důsledku.

Není sama a modely nestíhají

GS-10578 není jediná mrtvá galaxie z raného vesmíru, kterou Webb odhalil. Spektroskopicky potvrzené případy zahrnují GS-9209 na redshiftu 4,66 nebo RUBIES-EGS-QG-1 na redshiftu 4,9, obě ještě starší. Širší průzkumy přes programy PEARLS, CEERS a JADES identifikovaly desítky dalších kandidátů nad redshiftem 3. Pablova galaxie ale vyniká tím, že u ní máme nejkompletnější obraz mechanismu: aktivní jádro, výtoky, chybějící plyn i zachovanou morfologii, to vše v jednom objektu.

Pro teoretické modely vývoje galaxií je to problém. Takto masivní galaxie, která vyrostla a zhasla během zhruba dvou miliard let po Velkém třesku, vyžaduje zpětnou vazbu od černé díry, která je rychlejší a účinnější, než starší simulace předpokládaly. Nejde o přepis kosmologie, ale o přeladění receptů: kdy přesně se aktivní jádro zapíná, jak efektivně odřezává přísun plynu a jak dlouho trvá, než galaxie definitivně ztichne.

A co Mléčná dráha?

Nabízí se otázka, zda něco podobného hrozí naší galaxii. Odpověď zní: zatím ne. Sagittarius A*, supermasivní černá díra v centru Mléčné dráhy, je proti aktivním jádrům typu GS-10578 prakticky spící. V naší galaxii navíc dál běží hvězdotvorba, například v oblaku Sagittarius B2. Mechanismus, který Pablovu galaxii vyhladověl, je obecně možný i jinde, ale u Mléčné dráhy pro něj aktuálně neexistuje srovnatelný signál.

Pablova galaxie tak zůstává především zprávou o minulosti vesmíru, o době, kdy některé galaxie vyrostly neuvěřitelně rychle a stejně rychle zhasly. Ne výbuchem, ale tichým odříznutím od zdroje života.

Článek Zabila ji vlastní černá díra. Vědci díky Webbovu teleskopu prozkoumali záhadnou mrtvou galaxii z raného vesmíru se nejdříve objevil na VědaŽivě.cz.

Dvě černé díry, jeden blazar

Markarian 501 patří mezi nejstudovanější blazary na obloze, aktivní galaktická jádra, jejichž jet míří téměř přímo k Zemi. Právě proto je tak jasný v rádiových i gama vlnách. Jenže nová analýza dat na frekvenci 43 GHz odhalila, že z jádra nevychází jeden jet, ale dva. Každý má jiný směr, jinou strukturu a oba se opakovaně vracejí v konfiguracích, které odpovídají oběžné době kolem 121 dnů.

Po korekci na kosmologický červený posuv (redshift z = 0,034) z toho vychází vzájemná vzdálenost obou černých děr přibližně 469 astronomických jednotek, zhruba dvanáctkrát více než vzdálenost Slunce od Neptunu. Na kosmické poměry je to těsné objetí. Každá ze složek má odhadovanou hmotnost mezi 100 miliony a jednou miliardou hmotností Slunce. Pro srovnání: Sagittarius A*, supermasivní černá díra v centru naší Mléčné dráhy, váží přibližně 4,3 milionu hmotností Slunce. Složky v Mrk 501 jsou tedy zhruba 23× až 233× hmotnější.

Co znamená „za 100 let“

Číslo „100 let“ nepochází z kalendáře, ale z fyzikálního modelu. Když dvě tak hmotná tělesa obíhají kolem sebe, vyzařují gravitační vlny a ztrácejí energii. Dráha se postupně stahuje, oběžná doba se zkracuje, a nakonec dojde ke splynutí. Doba, za kterou se to stane, závisí na několika parametrech: poměru hmotností obou složek, excentricitě dráhy a celkové hmotnosti systému.

Sto let vychází jen v tom nejkratším scénáři, při malém poměru hmotností a téměř kruhové dráze. Autoři studie publikované v Monthly Notices of the Royal Astronomical Society sami upozorňují, že přesnější odhad vyžaduje další pozorování a že vyšší excentricita by časový horizont posunula. Bezpečnější je říct: nejdřív zhruba kolem roku 2126, ale s velkou nejistotou. Může to být i výrazně déle.

Důležité je také slovo „kandidátní“. Nikdo zatím přímo nerozlišil dva oddělené body v jádru Mrk 501. Maximální úhlový rozměr systému studie odhaduje na 3,6 mikroúhlové vteřiny. Event Horizon Telescope rozliší zhruba 20 mikroúhlových vteřin, plánovaný projekt BHEX asi 6. Přímý snímek dvojice je zatím mimo dosah. Indicie jsou silné, ale jde o model, ne o fotografii.

Otřes, který nepocítíte

Slovo „otřes“ v kontextu gravitačních vln svádí k představě zemětřesení. Realita je jiná. Gravitační vlny jsou zvlnění samotného prostoročasu, periodické natahování a stlačování vzdáleností, které se šíří rychlostí světla. Když takovou vlnu zachytí detektor LIGO, projeví se jako změna délky čtyřkilometrového ramene o zlomek průměru protonu. Nic, co by člověk ucítil.

U Mrk 501 je situace ještě specifičtější. Signál z tohoto systému má odhadovanou frekvenci kolem 80 nanohertzů, tedy jedna vlna za zhruba 12 milionů sekund. To je úplně jiný svět než rychlé záchvěvy, které zachycuje LIGO a Virgo. Nanohertzové gravitační vlny se hledají jinou metodou: sledováním přesného tikání vzdálených pulsarů v rámci takzvaných pulsar timing arrays. Právě European Pulsar Timing Array a připravovaný radioteleskop SKA by mohly být nástroje, kterými se signál z Mrk 501 jednou podaří přiřadit ke konkrétnímu zdroji.

A dopad na Zemi? Žádný měřitelný mimo laboratoř. Systém leží 500 milionů světelných let daleko. Gravitační vlny, které k nám dorazí, budou extrémně slabé, deformace prostoročasu tak miniaturní, že je nezachytí nic menšího než planetární síť radioteleskopů.

Proč je to přesto obrovská věc

V roce 2015 zachytil LIGO první přímý signál gravitačních vln ze srážky dvou černých děr o hmotnostech desítek Sluncí. V roce 2025 přibyl rekord: událost GW231123, splynutí černých děr o přibližně 100 a 140 hmotnostech Slunce. Obojí jsou objekty, které se vedle složek Mrk 501 jeví jako zrnka písku vedle balvanů.

Dosud žádný konkrétní zdroj nanohertzových gravitačních vln nebyl jednoznačně přiřazen k jednotlivé galaxii. Pulsar timing arrays zatím měří jen statistické pozadí, šum z tisíců binárních systémů po celém vesmíru. Mrk 501 by se mohl stát jedním z prvních kandidátů, u kterých se podaří říct: tenhle signál patří tomuhle páru. To by byl pro gravitačně-vlnovou astronomii podobný milník jako první snímek černé díry pro optickou astronomii.

Největší drama se u téhle události neodehraje na noční obloze. Odehraje se v datech, v řadách čísel z rádiových antén a v nepatrných odchylkách tikání pulsarů, které jednou možná prozradí, že dvě z nejhmotnějších známých černých děr právě dokončily svůj spirálový tanec.

Článek Odpočet začal: Za 100 let otřese vesmírem srážka gigantů. Co to udělá s naší planetou se nejdříve objevil na VědaŽivě.cz.

Naprosto nic jí neunikne

„Jakékoli světlo, které se dostane do černé díry, už nevyjde ven, takže bychom neměli být schopni vidět cokoli, co se stane za ní,“ řekl spoluautor studie Dan Wilkins, astrofyzik ze Stanfordu. „Důvodem, proč něco vidíme, je, že černá díra ohýbá prostor, ohýbá světlo a deformuje kolem sebe magnetická pole.“ Pomocí svého obrovského gravitačního tahu černá díra „sežvýká“ naprosto všechno, co se dostane příliš blízko horizontu událostí.

To je oblast, odkud jejímu sevření neunikne ani světlo. Kolem tohoto kosmického monstra je akreční disk, struktura z plynu a prachu, která tvoří spirálu vstříc zapomnění. Jak je materiál nasát do černé díry, vypustí chochol superhorkých částic zvaných korona, které vysílají prameny rentgenového záření. Světlo v podobě těchto paprsků se odráží od zadní strany akrečního disku černé díry a způsobuje právě ony „ozvěny“.

Magnetické pole a rotace tělesa

„Supermasivní černé díry jsou objekty o extrémní hustotě, miliardkrát hmotnější než naše vlastní Slunce,“ uvádí Michael Cowley, astrofyzik z Queensland University, který nebyl součástí studie. „Když do nich spadne hmota, je uvolněno obrovské množství energie. Důkazy tohoto procesu byly pozorovány daleko za hranicemi galaxie.“ Prameny rentgenových paprsků jsou generovány v případě, že se obrovské magnetické pole zaplete do rotace černé díry.

„Magnetické pole se zachytí v blízkosti černé díry a pak ohřívá všechno kolem sebe. Současně produkuje elektrony s vysokým nábojem, které vytváří rentgenové záření,“ říká Dr. Wilkins. Pomocí spektrometrů v NASA zachytili očekávané rentgenové záření, ale bylo tam ještě něco podivného. Tým detekoval slabší záření v jiné vlnové délce, což naznačovalo odraz od akrečního disku ze zadní strany pozorované černé díry.

Uniknuvší a zase chycené

K tomu dochází, když některé paprsky uniknou obrovskému tahu černé díry jen proto, aby byly následně opět strženy dovnitř. Některé z nich se pak odrazí od akrečního disku a ohnou se kolem tělesa důsledkem obrovské gravitace. Právě tento fenomén Wilkinsovi a jeho týmu dovolil detekovat rentgenové „ozvěny“ z druhé strany. „Už několik let jsme vytvářeli teoretické predikce toho, jak by se mohly právě tyto ozvěny objevovat,“ uvedl Wilkins.

„Už jsme je viděli v těch predikcích, které jsme vyvíjeli, takže jakmile jsem je spatřil v teleskopu, mohli jsme odhalit ono propojení.“ Kromě opětovného potvrzení Einsteinovy teorie relativity může tento objev také pomoci astronomům k lepšímu pochopení samotných supermasivních černých děr. Dr. Cowley dále podotkl: „Výsledky poskytují další podporu pro obecnou teorii relativity, která se drží i více jak 100 let od své publikace.“

Vědecké vzrušení otvírá nové možnosti

„Pozorování, jako je toto, nám poskytují další vhled do povahy supermasivních černých děr spolu s tím, jak jsou schopny generovat tak ohromující množství síly.“ Tamara Davis, astrofyzička z univerzity v Queenslandu, dodala, že zatímco vidíme gravitaci ohýbat svit hvězd během zatmění Slunce, je velmi vzrušující to vidět kolem černé díry. „Je působivé, že dokázali interpretovat prameny, které spatřili, jako světlo skákající kolem díry.“

Profesorka Davis nebyla součástí zmíněné studie. „Vzrušující věcí na tomto pozorování je, že to bylo právě světlo ohnuté černou dírou. Říká nám to, co dělá materiál kolem černé díry, a to v rozlišení, ve které jsme mohli u konvenčních teleskopů jen doufat.“ Supermasivní černé díry a černé díry obecně jsou na studium velmi náročné. Každý další poznatek ovšem vědce nasměruje k novým možnostem.

Který vesmírný objekt vás nejvíc fascinuje?

Zdroj: ScienceNews

Článek Albert Einstein měl zase pravdu. Astronomové zachytili světlo pocházející ze zadní strany supermasivní černé díry se nejdříve objevil na VědaŽivě.cz.

Nečekaný vesmírný závodník

Při zahájení výzkumu tohoto nečekaného jevu srovnali vědci rychlosti 10ti supermasivních černých děr s galaxiemi, v jejichž centrech vznikly. Soustředili se přitom na ty, které mají uvnitř rostoucího disku vodu – tedy spirální sbírku kosmického materiálu, která obíhá kolem středu. Voda totiž při obíhání kolem černé díry koliduje s materiálem a zvyšuje jeho energii díly elektronům kyslíku a vodíku.

Když se tyto elektrony vrací do základního stavu, vydávají mikrodávky radiace zvané masery. Z těchto procesů byli astronomové schopni odvodit rychlost pohybujících se černých děr. Z deseti zkoumaných černých děr bylo devět v klidu, jen jedna v pohybu. Ačkoli je 177 000 kilometrů v hodině rychlé, není to nejrychlejší pohyb černé díry.  Vyskytla se už i jedna s rychlostí 7,2 milionů kilometrů v hodině, takže tato se ještě docela loudá.

Dvě možnosti důvodů pohybu

Jednou z možností je, že pozorujeme dohru po spojení dvou masivních černých děr. Takto může vzniknout zcela nová černá díra, která získá zpětný ráz, a my jen pozorujeme tento pohyb, jak se vrací do původní lokality. Druhá možnost je mnohem vzácnější a novátorská – černá díra je přitahována druhou, která je zatím neviditelná pro detekci astronomů.  Ačkoli byla očekávaná hojnost takového jevu, vědci zatím nenašli jasný příklad černých děr existujících v párech.

Ovšem tento rychlý posun by takovou párovou černou díru mohl naznačovat, protože ta druhá nevysílá radiační masery. Pokud tuto černou díru tahá kolem jedna ještě větší, mohlo by to vysvětlovat tu vzácnou rychlost pohybu, ovšem na proniknutí do této záhady bude potřeba ještě mnohem více pozorování a dost možná nové technologie na měření. Ty by mohly odhalit právě druhou „polovičku“.

Zdroj: Livescience

Článek Supermasivní černá díra letí vesmírem a vědci neví proč se nejdříve objevil na VědaŽivě.cz.

Speciální dalekohled pro objevování černých děr

Konkrétněji se jedná o dalekohled Event Horizon Telescope (EHT), jehož hlavním účelem je pozorování černých děr. EHT je také komplexem radioteleskopů umístěných v různých částech světa. S jeho pomocí již bylo učiněno několik objevů. Např. minulý rok našel černou díru v centru naší rodné galaxie. Obecně se ale dá říci, že v Mléčné dráze je údajně několik milionů černých děr, a co je nejdůležitější, některé z nich jsou potenciálně ústy červích děr.

Objekt vhodný pro cestování mezi galaxiemi

Astrofyzici ve Spojených státech a Německu nedávno objevili první takový objekt. Hovoří se o Gaie BH1, objektu desetkrát větším než Slunce, který se nachází 1 566 světelných let od Země. Má kolem sebe obíhající hvězdu podobnou Slunci. Nejedná se o nic neobvyklého, protože to je pro běžnou černou díru typické. Ale tato konkrétní černá díra k sobě nepřitahuje žádnou hmotu a nevyzařuje žádné rentgenové záření, čímž se značně odlišuje.

Dokonalý kandidát pro roli červí díry

Astronomové nazývají takové záhadné objekty jako „spící“ černé díry a v naší galaxii nebyly nikdy předtím nalezeny. Co se týče objektu Gaia BH1, tak jde buď o spící černou díru, nebo dokonalého kandidáta na roli červí díry. Samotný objev byl umožněn díky vysoce funkčnímu vesmírnému dalekohledu Gaia a pozemským dalekohledům Gemini.

Zážitek, který si nedokážete představit

Vědci jsou samozřejmě v očekávání, že se jedná o červí díru, přes kterou budou moci lidé cestovat. Má na to totiž ideální podmínky. Už jen ta představa by byla neskutečná a naprosto dezorientující. Může to vypadat, jako byste cestovali tunelem jasného světla a čas rychle utíkal. Zároveň budete překvapováni ze všech stran a při postupném pohybu můžete zažít změny gravitace nebo posuny v časoprostorovém kontinuu.

Nutnost dalších výzkumů

Uvnitř tunelu červí díry se může zdát, že je vyroben z podivných a exotických částic s barvami a tvary, které vypadají jako z jiného světa. V některých případech může být tunel dokonce naplněn tajemnou formou energie, která se zdá být živá. Je nutné ještě podotknout, že červí díry byly a zůstávají dnes jedinou šancí pro mezihvězdné lety. Vědci tedy budou ve výzkumech pokračovat, a to bez ohledu na to, jak neuvěřitelné se mohou zdát. Kdoví, třeba na výletě do jiných galaxií konečně pozemšťané najdou nové formy života.

Článek Nedávný objev možné červí díry vzbuzuje ve vědcích velká očekávání. Mohla by být klíčem pro cestování ve vesmíru se nejdříve objevil na VědaŽivě.cz.

Obecná teorie relativity je nekompletní

Tento proces akademického „uctívání“ se však ubíral jiným směrem, než byste mohli tušit. Gödel totiž použil příklad rotujícího vesmíru, aby ukázal, že obecná teorie relativity je neúplná. Gödelův model rotujícího vesmíru byl ale spíše umělý. Kromě rotace jeho vesmír obsahoval pouze jednu složku. Jednalo se pouze o negativní kosmologickou konstantu, která odolávala odstředivé síle této rotace, aby vesmír zůstal statický.

Až příliš umělá povaha vesmíru

Umělá povaha tohoto vesmíru Gödela nijak netrápila. Místo toho bylo jeho hlavním bodem to, že obecná teorie relativity umožňovala existenci rotujícího vesmíru. Gödel zároveň použil svůj rotující vesmír, aby ukázal, že obecná teorie relativity umožňuje cestování časem do minulosti. Výzkumy tohoto typu byly v tehdejší době přísně zakázány.

Žití v rotujícím vesmíru

Žít v rotujícím vesmíru by bylo vskutku zvláštní. Za prvé by se všichni pozorovatelé považovali za střed rotace. To znamená, že kdybyste někde zaparkovali a ujistili se, že jste absolutně nehybní, viděli byste vesmír kroužící kolem vás. Pokud byste se však zvedli a přemístili kamkoli jinam, dokonce i do vzdálené galaxie, vždy byste stále viděli, jak se vesmír otáčí kolem vaší nové pozice. Je neuvěřitelně těžké si to představit, ale příliš se to neliší od představy, že v rozpínajícím se vesmíru všichni pozorovatelé vidí sami sebe jako střed rozpínání.

Podivné cesty v časoprostoru

Čím více se vzdalujete od kteréhokoli pozorovatele, tím větší bude rychlost rotace. A to není jen rotace věcí, ale rotace samotného časoprostoru. To znamená, že světlo, které je vždy nuceno sledovat zakřivení časoprostoru, vede k podivným cestám. Paprsek světla vyslaný od pozorovatele se bude zakřivovat pryč, a tím se dostane nahoru do rotace časoprostoru. V určitém vzdáleném bodě bude rotace příliš velká. Světlo se tedy otočí a vrátí zpět k pozorovateli. To znamená, že existuje limit toho, jak daleko můžete v rotujícím vesmíru vidět.

Jedná se čistě o pozorovací testy

Od roku 1949 fyzici vymysleli jiné způsoby obecné teorie relativity, aby umožnili zpětné cestování časem. Konkrétněji přes červí díry a větší rychlostí než samotné světlo. Bohužel všechny tyto hypotézy spoléhají na nějaký druh exotické fyziky. Takové, jež narušuje naše chápání toho, jak vesmír funguje. Stejně tak Gödelův rotující vesmír je pouze věcí pozorovacího testu, nikoli zásadního rozchodu se známou fyzikou.

Článek Cestování v čase není nemožné. Stačilo by, abychom vnímali rotaci vesmíru se nejdříve objevil na VědaŽivě.cz.

Supermasivní černá díra

Většina černých děr jsou pozůstatky hmotných hvězd a obecně se pohybují mezi 10 až 100 hmotnostmi Slunce. A jedna hmotnost Slunce je ekvivalentem 333 000 Zemí. To je skutečně velká gravitace. Ale supermasivní černé díry, které se skrývají v centrech mnoha galaxií, by mohly obsahovat miliony nebo miliardy slunečních hmot. Vědci si dokonce myslí, že existují černé díry velké jako 100 miliard slunečních hmot, alias úžasně velké černé díry neboli SLABs.

Černá díra, která obklopí galaxii

Zachyťte jeden z těchto pohybů směrem k naší Sluneční soustavě a připravte se zamávat všem vašim představám o prostoru a čase. Největší známá černá díra, TON 618, zahájila svou dlouhou cestu k blízkosti Země se svými 66 miliardami slunečních hmot v závěsu. Sice má údajně tato cesta trvat až 10 miliard světelných let, ale přesto se jedná o velice znepokojující informaci.

Smete vše, co jí bude stát v cestě

Jak se tato hmota bude postupně prodírat Sluneční soustavou, spolyká každičký kousek prachu a plynu v cestě. Ještě předtím, než se dostane do Mléčné dráhy, s sebou vezme mnoho hvězd. V závislosti na trase této obávané TON 618 by to mohlo znamenat stovky miliard hvězd přidaných k její velikosti. Před prvním kontaktem s naší galaxií by vtáhla dostatek hmoty, aby narušila její úhledně organizovanou spirálu.

Budete schopni detekovat počáteční přiblížení hmoty přímo k Zemi. Jednalo by se o intenzivně zářící útvar, který nakonec dopadne na poslední spirální ramena Mléčné dráhy, tzv. Orionova ramena. TON 618 takto pohltí celou svou délku 20 000 světelných let, takže opravdu výrazně rozjasní celý střed galaxie.

Čas pro Zemi pomalu ubývá

Tento úkaz postihne i Oortův oblak, což je sférická skořápka ledových trosek, která obklopuje Sluneční soustavu. Nebo alespoň tomu tak bylo, než se černá díra TON 618 objevila. Po zdolání Oortova oblaku by pokračovala ve své cestě a pohltila Kuiperův pás těsně za oběžnou dráhou Neptunu. To znamená opět nebezpečí pro Zemi, protože by se tudy řítily stovky tisíc ledových těles a těm se nejspíše nevyhnete.

Bude Slunce schopné odolat?

Pokud nějakým zázrakem přežijete, budete svědky toho, jak TON 618 ničí plynné obry včetně Saturnu i Jupiteru, které zpočátku rozdělí na atomy a následně zničí. Jakékoli budoucí plány usadit se na Marsu také skončí a pro Zemi nezbude nic jiného než čekat na svůj osud. Co však už neuvidíte, bude pohlcení zbytku Sluneční soustavy včetně Slunce. Nakonec dojde ke sražení s černou dírou Sagittarius A*, se kterou vytvoří tak obrovské zhmotnění, že by to mohlo způsobit vlnění v samotné struktuře časoprostoru.

Článek Ke Sluneční soustavě se nebezpečně přibližuje černá díra TON 618. Jakmile pohltí Neptun, moc času nezbývá se nejdříve objevil na VědaŽivě.cz.

Pozor, blíží se megakometa

Jste připraveni na „megakometu“? V roce 2021 se v naší Sluneční soustavě objevila jedna z největších a byla skutečně děsivá. Celá zabírala 137 kilometrů a její ledové jádro bylo 50krát větší než předchozí držitel rekordu. Celková masa pak byla 100 000krát větší, než je běžné. Kometa 2/2014, nebo také Bernardinelli-Bernsteinova, je tak velká, že byla původně označena za malou planetku. Naštěstí se k nám dostala nejblíže na 1,6 miliardy kilometrů.

Kolize s galaxií Andromeda

Sice je od Země vzdálena 2,5 milionu světelných let, ale Andromeda, největší galaxie „v sousedství“, má docela děsivou trajektorii. Konkrétně míří přímo na nás a jednoho dne se s Mléčnou dráhou srazí. Těsně před tím zabere celou naši noční oblohu. Naštěstí k nám dorazí až za nějakých 3–5 miliard let.

Katastrofa z rukou solárních bouří

Země je neustále bombardována vysoce nabitými částicemi ze Slunce, které ale většinou odrazí naše magnetické pole. Občas se však magnetismus uvnitř naší hvězdy trochu posune a způsobí opravdu silnou bouři, která se pohybuje rychlostí světla. Výsledkem může být blackout v navigaci a komunikacích. Největší bouří v moderní historii byl tzv. Carrington Event a došlo k němu v roce 1859. Dnes by to byla internetová apokalypsa.

Osiřelé černé díry v naší galaxii

Černé díry jsou děsivé samy o sobě. Trosky hvězd vybuchlých jako supernova jsou tak těžké, že od nich neuteče ani světlo. Uklidní proto, že největší taková v centru Mléčné dráhy – Sagittarius A – je od nás 26 000 světelných let. Jenže ne všechny jsou tak daleko. Celá galaxie jich má mít asi 100 milionů a velký zlomek jich může cestovat po celé Mléčné dráze. Jedna taková se nacházela i 5 000 světelných let od Země.

Toulající se asteroidy

Sluneční soustavou putuje hrozně moc velkých objektů a víme jen o malé části z nich. Je klidně možné, že jsou tu neznámé asteroidy, které by mohly zasáhnout Zemi stejně tak, jako když kdysi vyhynuli dinosauři. Naštěstí toho o pohybech kolem nás zjišťujeme stále více, protože se naše technika neustále posouvá. Dnes tak víme o 154 741 asteroidech a tento počet se neustále zvyšuje.

Stín Měsíce

Kompletní zatmění Slunce je naprosto okouzlující nebeská událost, která je ovšem současně stejně tak děsivá. Jakmile Měsíc zakryje 95 % slunečního disku, obloha ztmavne a ptáci přestanou zpívat. Klesne teplota, ovane vás studený vítr a postaví se vám asi každý chlup na těle. Jste-li někde ve výšce a máte dostatečný rozhled, můžete také vidět stín Měsíce, jak se na vás žene, až vás pohltí. Pak zčerná úplně všechno a máte děsivý pocit, že se Slunce už nevrátí.

Sluneční korona viditelná prostým okem je výhrou za to stát ve stínu Měsíce. Ale ten plíživý pocit ochromení s vámi zůstane, dokud se denní světlo nevrátí. A možná i trochu déle.

Článek 6 nejděsivějších věcí ve vesmíru: Míří na nás galaxie Andromeda a jedna z černých děr byla nebezpečně blízko se nejdříve objevil na VědaŽivě.cz.

Jaký význam mají kvasary?

Dnes kvasary existují v centrech mnoha velkých galaxií. Díky jejich výjimečné svítivosti byly sledovány daleko napříč časoprostorem. Zhruba 200 z nich bylo identifikováno jako zrozené během první miliardy let historie našeho vesmíru. Takové hmotné objekty byly však v tehdejší době vzácné. Výzkumníky tato otázka dlouho trápila, avšak přišla nová studie publikovaná v časopise Nature 6. července, která přinesla jasnější odpovědi.

Proudy hvězdotvorných plynů

Pomocí počítačové simulace výzkumníci modelovali formování hvězd v raném vesmíru. Zaměřili se na jeden ze vzácných styčných bodů, kde se setkaly dva proudy studeného ​​turbulentního plynu. Takové proudy hvězdotvorného plynu dnes křižují vesmír jako vesmírné mezistáty a jsou oblíbenou oblastí studia. V simulaci se ve středu těchto proudů v průběhu milionů let nahromadily dva velké shluky plynu tvořícího hvězdy. Avšak k překvapení týmu nikdy nesplynuly do hvězd normální velikosti, jak předpovídaly předchozí modely raného vesmíru.

Obrovská hmota mračna

„Studené proudy způsobily turbulenci v plynovém mračnu, která zabránila vzniku normálních hvězd. Mračno se poté stalo tak hmotným, že se katastroficky zhroutilo svou vlastní vahou a vytvořilo dvě gigantické prastaré hvězdy.“ Takto zněla slova spoluautora studie Daniel Whalena, docenta v oboru kosmologie na University of Portsmouth v Anglii, v jeho prohlášení.

Představy autorů studií

Předchozí studie odhadovaly, že zmiňovaný kvasar musí při svém zrodu měřit od 10 000 do 100 000 hmotností Slunce. Pokud je tomu tak, obě gargantuovské primordiální hvězdy z nové simulace by mohly být životaschopnými „semeny“ pro první kvasary ve vesmíru, napsali autoři této studie.

Různé teorie a možnosti

Ve skutečnosti je možné, že se obě velké hvězdy mohly zhroutit do černých děr téměř okamžitě. Poté je pravděpodobné, že pokračovaly v pohlcování plynu, když vyrostly v supermasivní kvasary, jaké vědci objevili v raném vesmíru. Jak monstrózní černé díry pokračují v růstu, mohly by se dokonce sloučit a uvolňovat proud časoprostorových vln známých jako gravitační vlny. Je možné, že by vědci mohli tyto vlny v nadcházejících desetiletích dokonce detekovat pomocí speciálních observatoří, což by potenciálně potvrdilo výsledky simulace.

Jak to bude dál?

Pokud by se tento výzkum potvrdil, převrátil by desetiletí úvah o vzniku hvězd v raném vesmíru. Předchozí studie naznačovaly, že velké primordiální hvězdy se mohou tvořit pouze v extrémních prostředích. Jedná se o místa, kde vnější síly, jako je silné ultrafialové záření, mohou zabránit vzniku menších hvězd.

Tato nová simulace ukazuje, že taková exotická prostředí nemusí být nezbytná. Zárodky kvasarů by mohly přirozeně vzniknout tam, kde se setkávají vzácné proudy studeného plynu. Jedná se zatím samozřejmě o spekulace a studie hodlá v probíhajícím výzkumu pokračovat, aby potvrdila výše zmiňované výroky.

Jaký je váš názor na výzkumy takto vzdálených oblastí vesmíru?

Zdroj: Science

Článek Několik desetiletí úvah k ničemu: Nová studie naznačuje, že některá vesmírná tělesa vznikají úplně jinak, než se vědci domnívali se nejdříve objevil na VědaŽivě.cz.

Galaxie NGC 4258

Galaxii NGC 4258, zvanou též Messier 106 (M106), objevil v roce 1781 Pierre Méchain. Nachází se poblíž souhvězdí Velký vůz a je tak jasná, že ji mohou pozorovat i amatérští astronomové malými hvězdářskými dalekohledy. Celková hmotnost této galaxie se odhaduje na přibližně 190 miliard hmotností Slunce. Ve středu galaxie NGC 4258 se nachází obrovská černá díra, jejíž odhadovaná hmotnost je kolem 36 milionů hmotností Slunce.

Galaxie NGC 4258 je nakloněnou spirální galaxií v souhvězdí Honicích psů. Svým vzhledem připomíná galaxii M31 v Andromedě, ale její sklon je odlišný. Díky tomu jsou při jejím pozorování ze Země viditelná všechna její prašná mračna. Galaxie je dlouhodobě zkoumána mezinárodním týmem astronomů.

Nové poznatky o NGC 4258

Mezinárodní výzkumný tým vedený Willemem Adrianusem Baanem ze skupiny pro výzkum vzniku a vývoje hvězd Sin-ťiangské astronomické observatoře Čínské akademie věd nalezl důkazy o periodické nestabilitě disku megamaserové galaxie NGC 4258. Jejich výsledky byly publikovány 30. června 2022 v časopise Nature Astronomy. Vědci si všimli nápadné emise H2O megamaseru. 

Tato emise vzniká v rychle rotujícím disku obklopujícím aktivní galaktické jádro, ale fyzikální podmínky zodpovědné za tyto emise zůstávají nejasné. Vědci provedli experimenty vesmírné interferometrie s velmi dlouhou základní linií (SVLBI) pomocí ruské observatoře RadioAstron na protáhlé oběžné dráze Země spolu s velkými pozemními dalekohledy v Green Bank v USA a Effelsbergu v SRN. Pozorovali, že za emisi H2O megamaseru je zodpovědná řada stejně rozmístěných oblaků uvnitř plynného disku obklopujícího jádro NGC 4258.

Důležitost NGC 4258

Galaxie NGC 4258 je jednou z galaxií nejblíže Zemi, je dobře pozorovatelná, a díky tomu již pomohla vědcům objasnit několik jevů a potvrdit mnohé hypotézy. Například samotná existence černých děr byla potvrzena právě díky této galaxii. Vědcům se podařilo prokázat, že uvnitř této galaxie je obrovská masa hmoty a že se nemůže jednat o nic jiného než o černou díru.

NGC 4258 také sehrála důležitou roli při kalibraci žebříčku kosmických vzdáleností. Dříve nebylo možné použít proměnné cefeidy z jiných galaxií k měření vzdáleností, protože pokrývají rozsahy metalicit odlišné od Mléčné dráhy. Galaxie obsahuje proměnné cefeidy podobné jak metalicitě Mléčné dráhy, tak cefeidám jiných galaxií. 

Měřením vzdáleností cefeid s metalicitami podobnými naší galaxii jsou astronomové schopni překalibrovat ostatní cefeidy s odlišnými metalicitami, což je klíčový základní krok pro zlepšení kvantifikace vzdáleností k jiným galaxiím ve vesmíru.

Nestabilita akrečního disku

Nestability určují vývoj disků. Podle nich můžete zjistit, zda je disk stacionární, nebo se vše v něm mění poměrně rychle. Jinými slovy, nestability pomáhají určit fyzický stav disku: jak se tvoří, co se v něm děje, předpovídají, zda se v průběhu času změní. Proto abychom porozuměli procesům, které se vyskytují v akrečním disku, musí vědci zjistit, jaké nestability se v galaxii vyskytují a jak fungují. Získaná data je třeba analyzovat, což podle vědců bude trvat roky. Domnívají se však, že mohou poukazovat na vznik nové planety.

Co dalšího si myslíte, že tato galaxie pomůže objasnit?

Zdroj: UrFU

Článek Vědci našli důkazy o periodických diskových nestabilitách, které mohou předpovídat zrození nové planety se nejdříve objevil na VědaŽivě.cz.

Objev nové černé díry

Nová supermasivní černá díra známá jako J1144 je asi 500krát hmotnější než Sagittarius A*, vyskytující se v srdci Mléčné dráhy. Prstenec extrémně žhavého plazmatu kolem obrovské prázdnoty také vyzařuje asi 7000krát více světla než celá naše galaxie. J1144 je od Země vzdálená asi 7 miliard světelných let a váží přibližně jako 2,6 miliard Sluncí.

Pro člověka příliš vzdálená

Černé díry nejsou vidět, protože nevydávají žádné světlo. Astronomové je ale dokážou zaznamenat, protože jejich intenzivní gravitace přitahuje hmotu k horizontu událostí tak rychle, že se tato hmota promění v horké plazma. J1144 se nachází pouhých 18 stupňů nad galaktickou rovinou. Tato místa jsou pro člověka těžko dohledatelná, vzhledem k enormnímu výskytu hvězd, které se v Mléčné dráze pohybují.

Větší než veškerá hmota planet Sluneční soustavy

Nenasytný apetit černé díry převyšuje chuť ostatních podobně obrovských supermasivních černých děr. Normálně se tempo růstu těchto obrovských kosmických entit zpomaluje, jak se stávají masivnějšími. To je pravděpodobně způsobeno zvýšeným Hawkingovým zářením. Jedná se o tepelné záření, o kterém se předpokládá, že se uvolňuje z černých děr v důsledku účinků kvantové mechaniky.

Aktuální zkoumání této entity

Christopher Onken z Australian National University vedl výzkum problematiky této černé díry. Společně s celým týmem sdíleli médiím svou radost z objevu. Aktuálně se snaží zjistit, proč masivní černá díra zůstává tak neobvykle hladová po hmotě. Vědci se domnívají, že za zrod této gargantuovské prázdnoty musí být zodpovědná katastrofická kosmická událost. „Možná do sebe narazily dvě velké galaxie a na černou díru nasypaly spoustu materiálu, aby ji nakrmily,“ řekl Onken.

Opravdu mimořádný objev

Christian Wolf, astronom ANU, zmínil, že se jedná o zcela výjimečný objev černé díry, a pochybuje, že se najde někdy speciálnější. Někteří výzkumníci však předpovídají, že ve vesmíru je až 40 kvintilionů černých děr. Představuje to přibližně 1 % veškeré hmoty ve vesmíru, takže je pravděpodobné, že tam někde může být ještě dravější černá díra. Šance rozhodně nejsou nulové.

Jaký vesmírný objev má doposud nejmimořádnější význam pro lidstvo?

Zdroj: Science

Článek Obludně obrovská černá díra každou sekundu pohltí kus hmoty o velikosti Země. Slunce je oproti ní lehké jako pírko se nejdříve objevil na VědaŽivě.cz.

Povaha černé díry a její nebezpečí

Černá díra se příliš neliší od jakéhokoliv objektu, který má určitou hmotnost. Jen jí je trochu více, než bychom si přáli. Veškerá hmota, kterou vlastní, je stlačena do nekonečně malého bodu ve svém středu. Tento bod nazýváme singularitou. Většina černých děr jsou pozůstatky hvězd, kterými kdysi bývaly. Mají tedy enormní gravitační sílu. Čím více hmoty se stlačí do jejich singularity, tím silnější je gravitace.

Po extrémní události, jako je srážka dvou galaxií, se černá díra může uvolnit a začít bloudit. Je známo, že by v naší galaxii mohlo putovat až 12 těchto děr. Pokud by putující černá díra mířila k naší sluneční soustavě, nejdříve by dosáhla Oortova mračna. Tato destinace je přibližně 2 světelné roky od nás. Jakákoli černá díra, která by prošla tímto procesem, by byla spatřitelná při dosažení ledových obrů. Zároveň by nastala možnost vidět odtahování plynů z Uranu a Neptunu přes kvalitní dalekohled.

Destrukce planet na vlastní oči

Všechny plyny a prachy vyjmuté z Uranu a Neptunu by vytvořily oblast kolem černé díry známou taktéž jako Akreční disk. Pokračování černé díry ve své destruktivní cestě zasáhne i zbylé obří planety. Z pohledu civilistů nezbývá jiná možnost, než sledovat, jak Jupiter a Saturn mizí z noční oblohy. Černá díra postupující směrem ke Slunci zničí zbylé trpasličí planety včetně Země. Slunce se však stane tvrdším oříškem. Jeho konzumace bude vzhledem k obrovské hmotnosti a hustotě objektu trvat o něco déle. Nakonec zbyde jen pouhý oblak plynu.

Samotný konec černé díry, resp. mračna, by mohl být jízdenkou zpátky na Zem. Záchrana před pohlcení černou dírou je tedy možná, avšak nepravděpodobná. Je možné, že světelný zdroj sluneční soustavy v takové zničující fázi vymizí. Ale místo toho, aby zdroj světla zmizel úplně, samotná černá díra by se mohla stát extrémně jasnou. Možná bilionkrát jasnější, než Slunce. S pohlcením Slunce by byla stabilita toho, co zbylo z naší sluneční soustavy, zcela zničena.

Země se zničení a pohlcení nevyhne

Pro fungování Země by bylo nutné vytvořit zcela novou gravitační rovnováhu. Dalšími nevyhnutelnými problémy by bylo smrtící záření nebo slapové síly. Tyto síly způsobují masivní zemětřesení, sopečné erupce a tsunami. V konečném výsledku se Země rozbije na kusy nebo v lepším případě instantně zmizí ze sluneční soustavy. Realita je taková, že byste byli vy a vše na planetě vtaženi do akreačního disku spolu s veškerou ostatní hmotou v naší sluneční soustavě. Následoval by už jen lístek do první řady a samotný pohled vtažení do černé díry.

Jaký by byl Váš poslední den na Zemi?

Zdroj: Science

Článek Co konkrétně by se stalo, kdyby se Slunce střetlo s černou dírou? Pravděpodobnost zkázy sluneční soustavy je poměrně vysoká se nejdříve objevil na VědaŽivě.cz.

1) Ze Země by se stala „špageta“

Pravděpodobnost, že Zemi pohltí černá díra, je v současnosti velmi nízká, avšak do budoucna ji nelze zcela vyloučit. Jen v naší galaxii se nachází přes 100 milionů (identifikovaných) černých děr. Ty vznikly zpravidla gama zábleskem či explozí hypernovy (čili hvězd 10–20krát větších než Slunce, které se zhroutily samy do sebe). Kolapsary neboli hvězdné černé díry mají v průměru asi 16 kilometrů. Mnohem větší jsou supermasivní černé díry, které mají průměr o velikosti naší Sluneční soustavy, a jež se nachází zpravidla ve středech galaxií.

Pokud by se Země (nebo jakékoliv hmotné těleso) dostala do přílišné blízkosti černé díry (k tzv. horizontu událostí), začala by se podle jedné z teorií nejprve protahovat a poté by se rozpadla. Vědecky se tento jev nazývá špagetifikace – gravitační síly černé díry působí na tu část tělesa, která je k ní blíže silněji, což způsobuje jeho prodlužování a zužování. S tím, jak se těleso přibližuje, se celý tento proces zrychluje. Nakonec by se ze Země stal pouze proud subatomárních částic, které směřují do středu díry.

2) Zkázu by přinesla radiace

Druhá z teorií počítá s tím, že by Země zanikla ještě dříve, než by se k samotnému horizontu událostí dostala. Horizont událostí je fyzikální veličina černé díry; zjednodušeně řečeno se jedná o oblast, z níž nemůže uniknout žádné elektromagnetické záření – ani světlo. Během vtahování do černé díry uvolňuje hmota obrovské kvantum záření. Právě mimořádné množství radiace by způsobilo okamžitou destrukci Země i života na ní.

Scientists have obtained the first image of a black hole, using Event Horizon Telescope observations of the center of the galaxy M87. The image shows a bright ring formed as light bends in the intense gravity around a black hole that is 6.5 billion times more massive than the Sun pic.twitter.com/AymXilKhKe

— Event Horizon ‚Scope (@ehtelescope) April 10, 2019

3) Ze Země by se stal „hologram“

Vcelku provokativní je teorie Samira D. Mathura, jenž se specializuje na teorii strun a fyziku černých děr. Mathur je přesvědčený, že kdyby černá díra pohltila Zemi, nedošlo by k destrukci planety, ale k vytvoření její „repliky“. Černá díra by totiž vytvořila její téměř přesný holografický obraz. Na argument svých odpůrců – že by černé díry musely vytvářet naprosto přesné kopie – odpovídá jednoduše. Podle Mathura je nedokonalost základem vesmíru i života, tedy i černé díry musí být nedokonalé.

4) Nelítostné slapové roztržení

Poslední teorie hovoří o tzv. slapovém roztržení (anglicky Tidal Disruption Event, TDE). Během této události supermasivní černá díra hvězdu, jež se dostala do její blízkosti, rozdrtí. Část materiálu je rozptýlena do vesmíru. Zbytek, který se tímto způsobem uvolní, následně krouží kolem černé díry v tzv. akrečním disku (je tvořený horkým a jasným plynem), přičemž se rozžhaví na extrémní teploty, září rentgenovým zářením a posléze zmizí za horizontem událostí.

Co se podle vás stane s tělesy, které pohltí černá díra?

Zdroj: Science

Článek Co kdyby Zemi vcucla černá díra? Vědci uvažují o 4 možných scénářích, co by se s planetou stalo se nejdříve objevil na VědaŽivě.cz.

Základ Hawkingova paradoxu

Vlnová povaha okolních kvantových polí se mění způsobem, který dovoluje vznik tepelné radiace. Tento objev byl signálem, že černé díry vyzařují energii, postupně se stále více smršťují, až nakonec zcela zmizí. Skutečnost, že všechno, co do nich spadne, se jednoduše ztratí, jde však proti pravidlu kvantové fyziky. To udává, že cokoli sestává z částic, je v rámci vesmíru uchováno navěky. Šlo tedy o Hawkingův paradox či paradox černých děr.

Jak by mohlo něco existovat navěky, a zároveň to zmizet? Tohle byla vesmírná hádanka, nad kterou začal Hawking prvně přemítat počátkem 70. let. Teď si ovšem někteří vědci myslí, že tento problém definitivně vyřešili. Objevili totiž, že černé díry mají něco, čemu se zatím říká „kvantový vlas“, související myšlenka se jmenuje „teorém ano vlasu (yes hair theorem)“. Výzkum byl uveřejněn v magazínu Physical Review Letters.

Jak je to s kvantovými vlasy

„Problém byl vyřešen!“ vykřikl profesor Xavier Calmet z University of Sussex při prohlášení směrem k BBC. Teorie kvantového vlasu navrhuje, že informace o tom, co putuje dovnitř černé díry, může opět vyjít ven, aniž by porušila jakákoli pravidla obecné teorie relativity nebo kvantové fyziky. „Bude ale trvat nějakou dobu, než to lidé přijmou,“ prohlásil Calmet. „Hawking přišel s tímhle paradoxem ve stejném roce, kdy jsem se narodil.“

Jestliže se teorie kvantového vlasu prokáže jako pravdivá, mohla by konečně propojit teorie relativity, které se vztahují ke gravitaci a kvantové mechanice. „Jedním z následků Hawkingova paradoxu bylo, že obecná relativita a kvantová mechanika byly navzájem nekompatibilní. To, na co jsme přišli, znamená, že jsou naopak v opravdu silné shodě,“ uzavírá Calmet. Vydrží nová teorie, nebo zapadne stejně jako hmota do černé díry?

Jaký pocit prožíváte při pohledu na snímky černých děr?

Zdroj: Science

Článek Slavný paradox černých děr se nakonec může dočkat vyřešení. Co by na to asi řekl sám Stephen Hawking? se nejdříve objevil na VědaŽivě.cz.

Velmi drobounké střípky informací

Objem informací, které lze takto získat, je skutečně titěrný. Jsou to doslova jednotky kvantových bitů či qubitů. Navíc získání jednoho qubitu by nejspíše znamenalo likvidaci možnosti získat z černé díry jakékoli další. Pro většinu lidí je černá díra něčím, odkud nelze získat absolutně nic. Enormně těžký vesmírný objekt s tak silnou gravitací, že jí neunikne ani světlo. Jenže se ukazuje, že to není tak úplně pravda a něco se z jejích spárů přece jen vyrvat dá.

Ačkoli gravitace spolehlivě rozbije i atomy, fyzici věří, že informace samotná zničena není. To v principu znamená, že informace pohlcená černou dírou může být „vyplivnuta“ ven. Vyplývá to ze skutečnosti, že fyzikální pravidla je nutné aplikovat obousměrně. Konkrétní mechanismus navrhl už profesor Stephen Hawking někdy v 70. letech minulého století. Kvantové částice se chovají jako vlny a pravděpodobnost jejich pozice se proto dá vypočítat.

Existence uvnitř i vně černé díry

Právě díky možnosti existence na více místech je pro kvantové částice reálné uniknout z černé díry pomocí kvantového tunelu. V tomto případě se tak děje na krajích černých děr procesem nazvaným „Hawkingova radiace“. Toto záření je ovšem extrémně tmavé. Tak tmavé, že nikdy nebylo pořádně detekováno, ačkoli si je mnoho fyziků jisto, že je skutečné. Qubity existují v mnoha stavech najednou, jenže samotné měření je donutí v jednom z nich zůstat.

Právě toto donucení qubitu k „volbě“ znamená, že všechny jeho ostatní možnosti jsou pro nás ztracené. I v případě úspěchu existuje několik obecných problémů. Praktická aplikace je zatím vrcholně omezená a získatelné střípky informací jsou opravdu miniaturní. Navíc fyzici se zatím ani neshodnou nad samotnými možnostmi těchto metod. Jde tak spíše o první „osahávání“ něčeho, co může v budoucnu přinést velmi zajímavé poznatky.

Zdroj: LiveScience

Článek Kam vás teleportuje černá díra? Astronomové objevili co existuje uvnitř i vně se nejdříve objevil na VědaŽivě.cz.

Hawkingova teorie

Hawkingův fyzikální jev je od té doby opředen spoustou diskuzí a polemik, neboť nikdy nebyl podrobněji analyzován a popsán. Jeho záření je velmi slabé a ani nejmodernější technologie jej nedokáží zatím přesněji rozklíčovat. Dokonce existuje názor, že jej už nikdy neuvidíme. Proto se dnešní vědecké síly pokoušejí vytvářet něco jako vlastní umělé černé díry.

Konkrétně se na tuto problematiku zaměřili fyzici z Technologického institutu v Izraeli, kteří si vyrobili prototyp analogové černé díry. Na pokusu se snaží demonstrovat Hawkingova tvrzení týkající se černých děr. Patří mezi ně především to, že Hawkingovo záření vychází z ničeho a že v průběhu času nemění svou intenzitu, což znamená, že je stacionární. Černá díra má také produkovat záření jako černé těleso, což je v podstatě teplý objekt, který vyzařuje konstantní infračervené záření.

Těžká cesta za výsledkem

Laboratorně připravená černá díra byla vyrobena z proudícího plynu rubidia, který obsahoval zhruba 8000 atomů a následně byl ochlazen na téměř absolutní nulu. Laserové paprsky poté vytvořily silný zdroj energie, který plyn rozpohyboval a vytvořil analogové prostředí černých děr. Celý proces byl extrémně náročný, vyžádal si velké úsilí a přítomnost předních fyzikálních vědců v Izraeli.

Aby byly Hawkingovy teorie potvrzeny, musel být experiment proveden celkem 97 000krát v řadě a trval 124 dnů, kdy probíhalo neustálé měření a analyzování. Nakonec se jejich píle vyplatila a potvrdilo se, že Hawkingovo záření je stacionární, což znamená, že se časem nezmění – tedy přesně to, co Steven Hawking v sedmdesátých letech předpovídal.

Zdroj: Live Science

Článek Vědci vytvořili vlastní černou díru a zjistili, jak opravdu funguje. Teorie Stevena Hawkinga ze 70. let se ukázala jako pravdivá se nejdříve objevil na VědaŽivě.cz.

Nejhustší entita ve vesmíru

Černé díry jsou objekty natolik velké a husté, že ani částice světla, které jsou nejrychlejší ve vesmíru, nedokážou uniknout jejich gravitační síle. V zásadě platí, že jakýkoli objekt, který bude dostatečně stlačen, může vytvořit černou díru. Takže pokud by se zlá mimozemská civilizace rozhodla pořádně stlačit Zemi, budeme tu mít černou díru asi velikosti buráku. Existenci těchto extrémně hmotných objektů předpověděla už obecná teorie relativity od Alberta Einsteina.

Ta udává, že hmota zakřivuje čas a prostor a vytváří tak gravitaci. Dle této teorie také platí, že pokud se dvě černé díry setkají, pak vyšlou do okolí praskliny v časoprostoru, tzv. gravitační vlny. Ty byly poprvé zachyceny v roce 2015 během experimentu v americkém výzkumném zařízení LIGO, což prokázalo Einsteinovu predikci. Roku 2019 jsme pak černou díru poprvé vyfotili – světlý prstenec kolem černého středu vypadající trochu jako oko.

Pád do nicoty

Pokud byste do černé díry spadli, bude to úžasná destrukce. Nebudete jen rozdrceni, vaše tělo bude doslova roztaženo působením různě velkých slapových sil, čemuž se skutečně říká „špagetizace“. Co se ovšem děje uvnitř černé díry, je docela obtížné odhadnout. Rovnice popisující tyto fascinující objekty totiž selhávají, jakmile narazí na samotný střed, tzv. singularitu. Tady se projeví kvantová teorie, která se ovšem s relativitou moc nemusí.

Podle relativity zmizí při zničení hmoty i informace, jenže podle kvantové teorie se to nemůže stát. Podle tzv. teorie strun jsou černé díry obrovské koule strun, takže člověk uvnitř se stane jednou z nich. Hypoteticky by byl možný dokonce i únik skrze bílou díru, ty mají být s černými propojeny tzv. červí dírou. A jako černá díra nepustí nic ven, bílá zase neudrží nic pohromadě. Takže by vás vlastně vyvrhla do svého okolí.

Zdroj: Newscientist

Článek Co je vlastně černá díra a co by se stalo při setkání s ní? Fenomenální odpověď fascinuje širokou veřejnost se nejdříve objevil na VědaŽivě.cz.

Mapování oblohy v roce 2019

Tento přístroj jménem ASKAP pátral hlavně po jasných zdrojích světla, které by mohly značit přítomnost černých děr nebo velkých galaxií. Ovšem týmy tohoto typu vždycky bokem pátrají po něčem podivném, novém a něčem odlišném od všeho známého. Pozorovatelé z Nového Mexika pak spatřili čtyři jasné radiové kruhy, ačkoli je původně zařadili mezi další údaje jako „jiný typ známého jevu“.

Jenže když se na ně podívali v jiných vlnových délkách, neukázalo se pro změnu vůbec nic. Ještě podivnější bylo, že každý z těchto kruhů měl jednu z galaxií téměř dokonale uprostřed, jako terč. Každý z těchto kruhů byl tudíž několik miliard světelných let daleko a několik milionů světelných let veliký. Nikdo ze zúčastněných vědců dosud nic takového neviděl a v následující zprávě poskytli dokonce 11 možností, o co by se mohlo jednat.

Kruhy mohly být všechno možné od klasické chyby v technice přes zkroucení časoprostoru známé jako Einsteinovy kruhy až po nový typ pozůstatků po supernově. Od té doby skenoval ASKAP oblohu ještě několikrát a našel další kruh, entitu velikou asi milion světelných let a vzdálenou asi 3 miliardy světelných let od Země. Možnosti původu tohoto úkazu se zúžily na tři varianty, z nichž první je kroucení světlého materiálu do podoby kruhu během formování více galaxií.

Zbytek procesu je možná aktuálně příliš tmavý pro naše teleskopy. Další možností je, že uprostřed kruhu je supermasivní černá díra, která pohlcuje prach a plyny a vytváří rovnoměrný proud částic a energie. Třetí možnost nabízí něco zcela nového, nejspíš vzdálenou kosmickou událost, v níž se projevuje spousta energie, jež vytváří vlnu připomínající kouli. Díky ní pak vidíme takto obrovský a jasný kruh.

Zdroj: Live Science

Článek Astronomové již několik let nacházejí na obloze kruhy, které nedokázali vysvětlit. Teď jim však pomáhá k rozluštění gigantický dalekohled se nejdříve objevil na VědaŽivě.cz.

Slunce nebo černá díra, planety jsou všude

Zrod planet kolem silného gravitačního středu, jakým jsou okolí hvězd, je lety prověřenou astronomickou skutečností. Japonci ale teď přišli s novým přístupem, podle kterého se to samé může dít i v extrémních podmínkách kolem černých děr, pokud samozřejmě nastanou pro tento proces správné podmínky. Studie rozebírá obrovské planetární disky nacházející se kolem supermasivních černých děr ve středech galaxií.

Podle vědců mohou být tyto disky naprosto ohromné a planetární systém, které se z nich zrodí, budou také masivní. Eiichiro Kokuba, profesor na Národní Astronomické Observatoři v Japonsku, který studuje formování nových planet, prohlásil, že výpočty ukazují na tisíce planet desetkrát těžších než Země, které se mohou formovat v okruhu 10 světelných let kolem černých děr.

Stejný zdroj, jiný dosah a hmotnost

Badatelé naznačují, že disky rodící planety kolem supermasivních černých děr mohou mít hmotnost o 100 000 násobku masy slunce a formu prachu, ze kterého se nakonec zrodí právě planety. Tyto disky byly původně přisuzovány jen mladým hvězdám, kolem kterých je ovšem docela dobře vidět, aspoň tedy na vesmírné poměry. Jak je ovšem patrné, černé hvězdy skrývají mnohá tajemství, která lidé zatím musí objevit a toto je nejspíš jedním z nich.

Právě proto se vědci soustředili na tyto disky kolem černých děr uprostřed jader zvaných kvasary. Některé nadměrné černé díry mají obrovské zdroje materiálu, který kolem nich může obíhat v obrovské hustotě a tudíž i váze. Tudíž se „díváme“ na potenciální zdroj pro planetární soustavy obrovských měřítek a vlastností, protože bádání v okruhu černých děr je mnohem víc záležitost propočtů než přímého pozorování.

Zdroj: News18

Článek Vědci naznačují, že kolem černých děr mohou obíhat tisíce planet. To by znamenalo, že existují další oběžné dráhy se nejdříve objevil na VědaŽivě.cz.

Podivná a kompletní medúza z vesmíru

Podivná entita se nachází v Abell 2877, shluku galaxií vzdáleném od Země 340 milionů světelných let. Astronomové tento objekt nazvali Medúzou USA kvůli strmému spektru nízkých a vysokých radiových vln. Jde o zdroj, který je pro většinu radioteleskopů používaných posledních 40 let prakticky neviditelný. Byl objeven při rozboru dat z komplexu radioteleskopů v Austrálii, které detektují právě velmi nízké frekvence radiovln.

Ty jsou dlouhé asi metr a sestávají z fotonů, částic světla, s nejnižším energetickým nábojem. Pozoruhodné je, že Medúza je asi 30x světlejší na frekvenci 87,5 megahertz, což je frekvence podobná FM rádiu, než na 185, 5 Mhz. Medúza nemá žádnou spojitost s dříve objevenými medúzovitými galaxiemi, které jsou specifickými vesmírnými soustavami, i když se nachází uvnitř shluku dalších galaxií.

Specifický druh galaxií uvnitř dalších

I když jsou uvnitř shluku dalších galaxií, jsou to vlastní galaxie procházející mrakem horkého plynu. Tento plyn odsává z galaxie její vlastní plyny a vytváří tak efekt chapadel za jejím pohybem. Tato mnohem větší medúza ale nejspíš vznikla v momentě interakce kosmického plynu a elektronů. Dvě další galaxie ve shluku Abell 2877 se shodují s nejjasnějšími skvrnami radiových vln z „hlavě“ velké Medúzy a nejspíš mají ve svých středech supermasivní černé díry.

Tým spustil několik počítačových simulaci a shledal, že tyto černé díry sbíraly materiál v době před 2 miliardami let. Při této činnosti se kolem každé z nich zformoval disk horkého plynu, které chrlil obrovské proudy materiálu do okolních shluků galaxií. Během času ztratily elektrony energii a ty s nejvyšší frekvencí upadly nejvíce. Vlna plynu pak přejela celým shlukem a elektrony kolem obou galaxií uvedla zase do pohybu.

Zdroj: ScienceNews

Článek Signál ze vzdáleného shluku galaxií má velmi zvláštní formu se nejdříve objevil na VědaŽivě.cz.

Objevování vesmíru

Závody o dobývání vesmíru jsou s námi už od pradávna. Už ve středověku se objevovali lidé, jež přicházeli se zajímavostmi z tohoto prostoru. Jistě si vzpomenete na některá významná jména, například Koperník, Galilei a další. Ti samozřejmě neměli k dispozici takovou techniku, jako mají dnešní astronomové a odborníci na vesmír. Technologie velmi poskočila, a proto se dnešní doba může pochlubit dalším významným objevem.

Čtyři roky pozorování

Vesmír má mnoho tajemství, na které by lidstvo rádo přišlo. Astronomové a další odborníci se tím zabývají dlouhé roky. V současné době se mohou pochlubit jedním velkým úspěchem. Vyšetřování jednoho ze současných velkých tajemství astronomie a vesmíru se dostalo do popředí díky čtyřletému pozorování v rámci kampaně. Tato kampaň, resp. projekt, byl veden v observatoři Jodrell Bank. Zde pracoval mezinárodní tým astronomů, který byl veden astronomy z Jodrell Bank.

Použití populárního dalekohledu

V rámci výzkumu používali dlouhodobé monitorovací schopnosti kultovního dalekohledu Lovell. Ten zkoumal objekt, který je známý jako opakující se rychlý radiový burst, resp. roztržení (FRB). Tento předmět emituje velmi krátké světelné rádiové impulzy. S použitím 32 dávek, které byly během projektu objeveny, vědci zjistili, že emise z FRB sledují cyklický vzorec. Tento vzorec má rádiové dávky, které trvají přibližně 90 dnů. Poté následuje tiché období 67 dnů, a takto se to neustále opakuje. Každých 157 dní se tak opakuje stejné chování těchto vln. 

Souvislost s černou dírou

Tento objev poskytuje důležité vodítko pro identifikace původu těchto záhadných rychlých rádiových výbuchů. Přítomnost pravidelné sekvence ve FRB činnosti by mohla znamenat, že silné bursty jsou spojeny s orbitálním pohybem masivní hvězdy, neutronovými hvězdami nebo černými dírami. Doktor z Univerzity v Manchesteru, jež výzkum vedl, uvedl, že se jedná o velmi vzrušují výsledek projektu. Domnívá se, detekce periodicity představuje důležité omezení původu výbojů a cyklů aktivity, jež by mohly argumentovat proti neutronové hvězdě. Existence FRB byla objevena v roce 2007 a původně byla považována za jednorázové události, které souvisejí s kataklyzmatickou událostí, jako je třeba explodující hvězda.

Článek V neobvyklých kosmických radiových výbojích byl objeven opakující se cyklus se nejdříve objevil na VědaŽivě.cz.