Čierna diera môže byť aj červená. Presne takú objavil teleskop Jamesa Webba. V priebehu februára vyšlo niekoľko vedeckých štúdií, ktoré opisujú nové objavy najvýkonnejšieho vesmírneho teleskopu.
Webb objavil aj neutrónovú hviezdu, po ktorej vedci a vedkyne už dlho pátrali, a jeho pozorovania raného vesmíru tiež naznačujú, čo mohlo pomôcť priniesť svetlo do vesmírneho obdobia temna.
Dozviete sa:
- Čo je astrofyzikálny problém sliepky a vajca.
- Prečo astronómov potešil objav neutrónovej hviezdy.
- Ktoré objekty mali silu zmeniť temný vesmír.
- O trpaslíkovi, ktorý pomohol pripraviť Pluto o titul planéty.
- Kedy sa začne nový cyklus pozorovaní Webba a na čo sa vedci a vedkyne zamerajú.
Astrofyzikálne sliepka a vajce
Čierna diera sa nazýva čierna, pretože jej gravitácii neunikne nič. Ani svetlo. Pri požieraní materiálu však vzniká žiarenie, ktoré dokážu pozorovať výkonné teleskopy. Vďaka tomuto javu sa podarilo urobiť aj prvý záber čiernej diery v roku 2019.
Teraz astronómovia hovoria, že zachytili v ranom vesmíre čiernu dieru, ktorá je extrémne červená. Jej sfarbenie naznačuje, že sa nachádza za hustým závojom prachu, ktorý pohlcuje väčšinu svetla.
Túto čiernu dieru objavili astronómovia ešte vlani. Teraz vo vedeckom časopise Nature píšu, že je omnoho masívnejšia ako akékoľvek iné čierne diery v jej okolí. Nájdená červená čierna diera v sebe zhromažďuje väčšinu hmoty celej jej domovskej galaxie a otvára nové otázky o tom, ako sú tieto galaxie a čierne diery prepletené.
„Svojím spôsobom je to astrofyzikálny ekvivalent problému sliepky a vajca,“ vysvetľuje v tlačovej správe univerzity Ben Gurion ba-Negev profesor Adi Zitrin.
„V súčasnosti nevieme, čo bolo prvé - galaxia alebo čierna diera, aká bola hmotnosť prvých čiernych dier a ako rástli.“
Ilustračný záber čiernej diery. (zdroj: ADOBE STOCK)Novozrodená neutrónová hviezda
V roku 1987 vybuchla vo vesmíre hviezda a výbuch bol k nám bližšie ako posledný, ktorý videli ešte súčasníci Johannesa Keplera. Supernova bola výsledkom úmrtia obrovskej hviezdy v galaxii Veľký Magellanov mrak, ktorá je od nás vzdialená 160-tisíc svetelných rokov.
Pozostatok hviezdy vedci podrobne skúmajú už od jej objavenia a teraz sa im podarilo odhaliť čosi zásadné. Teleskop Jamesa Webba ukázal, že pri hviezdnom výbuchu vznikla neutrónová hviezda, čo je zrútené hviezdne jadro.
Ide o prvý priamy dôkaz, že pri takýchto výbuchoch vznikajú neutrónové hviezdy.
Vedci ho hľadajú už roky. V pozostatkoch výbuchov sa snažili objaviť neutrónovú hviezdu alebo čiernu dieru. Podľa teórie môže pri supernove vzniknúť jeden alebo druhý z týchto objektov.
Supernova SN 1987A bola jedným z prvých objektov, ktorý Webb skúmal ešte v roku 2022. Prístroje teleskopu ostatok hviezdy fotili a zároveň robili spektrálnu analýzu. Práve tá našla silný signál ionizovaného argónu, ktorý vychádzal zo stredu vyvrhnutého materiálu po supernove.
Pri ďalších pozorovaniach teleskop našiel ešte viac znakov silne ionizovaných prvkov. Astronómom bolo jasné, že musia odniekadiaľ vychádzať.
Autor pozorovaní Claes Fransson o objave píše vo vedeckom časopise Science.
„Aby vznikli pozorované ióny, bolo jasné, že v centre pozostatku SN 1987A musí byť zdroj vysokoenergetického žiarenia. V článku rozoberáme rôzne možnosti a ukazujeme, že pravdepodobných je v tomto prípade len niekoľko scenárov, pričom všetky zahŕňajú novozrodenú neutrónovú hviezdu,“ povedal Fransson pre Európsku vesmírnu agentúru (ESA).
Vesmírny teleskop Jamesa Webba zaznamenal zatiaľ najlepší dôkaz o neutrónovej hviezde v mieste známej a nedávno pozorovanej supernovy známej ako SN 1987A. (zdroj: NASA, ESA, CSA, STScI, Claes Fransson (Stockholm University), Mikako Matsuura (Cardiff University), M. Barlow (UCL), Patrick Kavanagh (Maynooth University), Josefin Larsson (KTH))Malé, ale silné
Trpasličie galaxie v ranom vesmíre neboli žiadni slabosi. Mali toľko sily, že dokázali zmeniť celý vesmír, keď mal menej ako miliardu rokov. Množstvom ultrafialového svetla zrejme reionizovali vesmír.
Osem extrémne nejasných galaxií, ktoré boli v ranom vesmíre obrovskými tvorcami ultrafialového svetla, teraz pozoroval teleskop Jamesa Webba.
O počiatku vesmíru je stále veľa nezodpovedaných otázok. Nejasné je napríklad obdobie reionizácie. Pred ním bol vesmír temné miesto bez hviezd a galaxií, zapĺňala ho hustá hmla vodíkového plynu. Potom prvé hviezdy ionizovali plyn vo svojom okolí a vesmírom začalo prenikať svetlo.
Žiarenie muselo byť dostatočne silné a jeho zdrojom by mali byť práve trpasličie galaxie, ktoré odhalil Webb.
„Napriek malým rozmerom sú tieto galaxie s nízkou hmotnosťou výdatnými tvorcami energetického žiarenia a ich množstvo bolo v tomto období také veľké, že ich spoločný vplyv mohol zmeniť celý stav vesmíru,“ hovorí vo vyhlásení ESA vedúci výskumu Hakim Atek.
Vedci odhadujú, že v období reionizácie boli práve nejasné galaxie najpočetnejšie a mali dostatok energie, aby vesmír „presvetlili“. Objav opisujú v štúdii v časopise Nature.
Pandorina hviezdokopa, ktorú Webbov teleskop využil ako gravitačnú šošovku pri pozorovaní galaxií v počiatku vesmíru. (zdroj: NASA, ESA, CSA, I. Labbe (Swinburne University of Technology), R. Bezanson (University of Pittsburgh), A. Pagan (STScI))Teplo pod ľadovou kôrou
Dve trpasličie planéty v našej galaxii môžu pod svojím povrchom ukrývať oceány kvapalnej vody. Eris a Makemake sa rovnako ako Pluto nachádzajú v Kuiperovom páse ľadových objektov za obežnou dráhou Neptúna.
Oba trpaslíky vykazujú dostatok geotermálnej aktivity, aby si udržali kvapalnú vodu, naznačujú pozorovania Webbovho teleskopu. Opisuje ich štúdia v časopise Icarus.
Ľadový svet Eris objavili astronómovia v roku 2005. Odštartovala pre niektorých nepríjemný proces, ktorý sa skončil tým, že Plutu vzali status planéty. Eris bola totiž len o 44 kilometrov menšia, ale o 25 percent hmotnejšia ako vtedy ešte deviata planéta slnečnej sústavy.
Makemake objavili iba dva mesiace po Eris.
Obe trpasličie planéty sú od Slnka vzdialené miliardy kilometrov, slnečné lúče teda nedokážu zahriať ich ľadový povrch. Pre ich vzdialenosť tiež o trpaslíkoch vedci veľa nevedia.
Webbov teleskop nedávno objavil na ich povrchu zamrznutý metánový ľad. Naznačuje to, že pod povrchom sa odohrávajú termálne procesy, ktoré metán vytvárajú.
Domnienky o horúcom jadre trpaslíkov môžu znamenať, že pod ľadovým povrchom sa nachádza aj kvapalný oceán.
Umelecká interpretácia trpasličej planéty Makemake s červenkastým povrchom a jej mesiacom. (zdroj: NASA, ESA, A. Parker and M. Buie (Southwest Research Institute), W. Grundy (Lowell Observatory), and K. Noll (NASA GSFC))Nové ciele Webba
Webbov teleskop tento rok začne tretí cyklus vedeckých pozorovaní. Momentálny cyklus sa skončí v júni 2024 a od júla sa k pozorovaniam dostanú vedci a vedkyne s novými projektmi.
Nové programy nedávno zverejnil Vedecký inštitút pre vedecké teleskopy, ktorý prevádzkuje Webbov teleskop, Hubblov teleskop aj teleskop Nancy Grace Romanovej.
Projektov je 253 a dokopy budú teleskop využívať 5500 hodín až do júna 2025.
Jeden z projektov chce napríklad pomocou Webba pátrať po exomesiacoch, teda mesiacoch pri planétach mimo našej sústavy. Do dnešného dňa sa nepodarilo priamo potvrdiť ich existenciu. Vedci a vedkyne tiež budú skúmať supermasívne čierne diery a ďalšie galaxie, ktoré existovali v počiatkoch vesmíru.
Cieľom je skúmať aj rozpínanie vesmíru a hľadať dôkazy o temnej energii, ktorá ho poháňa.
Viac o chystaných pozorovaniach si môžete prečítať v abstrakte alebo na webe Space.com.
