SME
Nedeľa, 17. november, 2019 | Meniny má Klaudia

Prichytili pri čine nenásytnú čiernu dieru

Čierne diery patria k najtajomnejším vesmírnym objektom. Hmota v nich dosahuje takú hustotu, že ich gravitácia zadrží dokonca aj svetelné lúče.

Umelecká vízia, v ktorej sa hviezda (vľavo) nebezpečne približuje k čiernej diere. Gravitácia diery, ktorá deformuje priestor, ju postupne naťahuje (obláčik hmoty uprostred), až hviezda vytvorí rotujúci prstenec (vpravo). Hviezdny materiál zmizne v čierneUmelecká vízia, v ktorej sa hviezda (vľavo) nebezpečne približuje k čiernej diere. Gravitácia diery, ktorá deformuje priestor, ju postupne naťahuje (obláčik hmoty uprostred), až hviezda vytvorí rotujúci prstenec (vpravo). Hviezdny materiál zmizne v čierne

Čierne diery patria k najtajomnejším vesmírnym objektom. Hmota v nich dosahuje takú hustotu, že ich gravitácia zadrží dokonca aj svetelné lúče. Preto sa tak ťažko študujú. K úspechom hodným Sherlocka Holmesa patrí oznámenie amerických vedcov, že prichytili supermasívnu čiernu dieru priamo pri čine - keď sa kŕmila hmotou z hviezdy, ktorá sa k nej neopatrne priblížila takpovediac "na dosah zjedenia". Na Zemi spôsobuje rovnaká sila príliv a odliv. Gravitácia Mesiaca je však oproti slapovým silám čiernej diery iba nežným pohladkaním.

Raz za desaťtisíc rokov

Vedci už v minulosti zaznamenali, ako čierne diery pohlcujú hviezdny materiál, zatiaľ však nemali možnosť monitorovať celú udalosť od začiatku. To sa podarilo až tímu Suvi Gezariovej z Technického inštitútu (Caltech) v Pasadene. Kalifornskí astronómovia pozorovali hodovanie čiernej diery - samozrejme, nepriamo - vo vzdialenosti asi štyri miliardy svetelných rokov (svetelný rok - 9,46 bilióna km). Hostiteľská galaxia leží v súhvezdí Pastiera, v ktorom nájdeme štvrtú najjasnejšiu hviezdu oblohy - Arktúr.

Pri sledovaní pažravej čiernej diery, ktoré prebiehalo dva roky, sa blysla najmä družica NASA Galex (Galaxy Evolution Explorer). Na obežnú dráhu sa dostala v apríli 2003; odvtedy pozoruje oblohu v ultrafialovom spektre a jej cieľom je študovať vývoj galaxií do vzdialenosti desať miliárd svetelných rokov. Článok o unikátnom pozorovaní vyšiel v Astrophysical Journal. Išlo skutočne o výnimočnú príležitosť, veď niečo také sa v typickej galaxii odohrá asi raz za desaťtisíc rokov.

Ako milióny Sĺnk

Zaujímavé je, že aj tu, ako vo vede často, zaúradovala náhoda. Astronómovia odhalili žiaru vychádzajúcu z útrob čiernej diery počas bežnej práce s družicou Galex. Chceli zachytiť ultrafialové stopy vzdialených galaxií, keď uvideli slabnúci záblesk po tom, čo čierna diera v centre galaxie "skonzumovala" hviezdu.

"Zo spôsobu, akým sa žiara stráca, môžeme zistiť, koľko hviezdneho plynu čierna diera pohltila, čo nám umožňuje odhadnúť jej hmotnosť," povedala Gezariová pre New Scientist. Je to jediná známa cesta, ako "odvážiť" čierne diery, ktoré sú príliš ďaleko na to, aby sa dali študovať inak. Hmotnosť tejto diery kalifornskí vedci odhadli na desiatky miliónov hmotností nášho Slnka a jej gravitačné pôsobenie na desaťnásobok tej "našej" v strede Mliečnej cesty.

Ďalšie dáta za uplynulé dva roky v rôznych vlnových dĺžkach poskytli dva teleskopy na Havaji vrátane Keckovho (objektív s priemerom desať metrov). Do sledovania sa zapojila aj Chandra, röntgenové observatórium na obežnej dráhe Zeme. Pripomína meno indického vedca Subrahmanyana Chandrasekhara, ktorý vyrátal, aká veľká musí byť hviezda, aby sa na konci života zrútila do čiernej diery. A keď sme pripomenuli vedca s azda najdlhším menom, ktorý významne zasiahol do histórie výskumu a pochopenia zvláštnych kozmických útvarov, mali by sme pripomenúť aj toho s veľmi krátkym: je ním novozélandský matematik Roy Kerr.

Thorne a Hawking

Čierne diery majú tak trochu podobný osud ako planéta Neptún: najskôr ich existenciu niekto vyrátal, a až potom sa stali realitou. Zatiaľ čo pri objave Neptúna uplynuli od matematického zdôvodnenia jeho dráhy dni, v prípade čiernych dier to boli dlhé desaťročia. Ich existencia vyplynula z Einsteinovej všeobecnej teórie relativity, Stephen Hawking však vyplatil svoju prehratú stávku Kipovi Thornovi (ten je tiež z Caltechu) v podobe predplatného na erotický časopis až v roku 1976. O čom bola pamätná stávka?

Populárny britský kozmológ sa stavil, že objekt v dvojhviezde Cygnus (Labuť) 1-X nie je čierna diera. Ako neskôr objasnil, z jeho strany išlo o určitú poistku, pretože štúdiom čiernych dier strávil značný kus života. A ten by vyšiel navnivoč, ak by sa ukázalo, že nie sú ničím iným len bláznivou špekuláciou. Ak by teda prehral, mal by aspoň štvorročné predplatné satirického časopisu Private Eye (slabá náhrada, ale aspoň niečo).

Zrejme sú rozosiate všade

Supermasívne čierne diery bývajú zahniezdené v jadrách galaxií a ich vznik je nejasný. O menších (tzv. hviezdnych) však astronómovia vedia, že vznikajú z kolabujúcich zvyškov po výbuchu hviezdy a zrejme sú rozosiate všade. Aktivita čiernych dier je rôzna; niektoré sa správajú podobne mierumilovne ako medvede počas zimného spánku (aj čierna diera v centre našej Galaxie práve "spí"). Iné sa však podobajú na vyrušených chlpáčov, ktorým vbehne priamo do brlohu atraktívna potrava. Len čo sa k nej priblíži neopatrná hviezda, začnú ju trhať na márne kúsky, ktoré potom krúžia okolo nej; postupne ich strháva gravitačná sila za horizont udalostí, odkiaľ už teoreticky niet návratu (ak neberieme do úvahy trebárs šialenú možnosť, že diera je "oknom" do iného vesmíru, ktorú oživil práve Roy Kerr).

Pri tomto výkone sa čierne diery zahrejú na stovky tisíc stupňov a vyžarujú plameň, ktorý možno zachytiť v ultrafialovom a röntgenovom vlnovom spektre. Vzdialenosť, ktorá je pre hviezdu už nebezpečná, závisí od veľkosti čiernej diery a rýchlosti jej rotácie (nedávno vedci našli čiernu dieru, ktorá rotuje rýchlosťou 950 otáčok za sekundu).

Vedci sledujú slabnúce ultrafialové žiarenie zo súhvezdia Pastier ďalej. Plocha, ktorú bude Galex mapovať minimálne ďalšie dva roky, je 40-krát väčšia ako Mesiac v splne. Pozorovanie povedie k lepšiemu pochopeniu vývoja čiernych dier a ich hostiteľských galaxií. A - ktovie - raz možno aj k odhaleniu iných tajomstiev. V čiernej diere sa skrýva singularita, hmota s nekonečnou hustotou, ktorá bola kdesi na počiatku veľkého tresku. A ak sa stretnú dve supermasívne čierne diery, musí to byť poriadny treskot. Čo by z toho tak mohlo vzniknúť? Vydržme, píše na svojej webovej stránke Kip Thorne, možno to raz zistíme.

Galaxia v Andromede, vzdialená asi tri milióny svetelných rokov, ako ju videla v ultrafialovom svetle sonda Galex.

FOTO - GALEX TEAM, CALTECH, NASA

Najčítanejšie na SME Tech

Inzercia - Tlačové správy

  1. Sloboda na Slovensku oslavuje 30 rokov
  2. Už iba dnes: Predplatné SME.sk za mimoriadnu cenu
  3. Hodnotenie profesionála: Aká je dovolenka v Thajsku?
  4. Noc divadiel má okrúhle výročie a je v znamení Nežnej revolúcie
  5. Raj prírodného snehu Aflenzer Bürgeralm v regióne HOCHsteiermark
  6. Dlhopisy a zmenky: fixný výnos 5,5 - 7 % p.a.
  7. Vysokoškolský bedeker: Na ktorú univerzitu poslať prihlášku?
  8. Ako efektívne doplniť železo? Odpovedá MUDr. Radovan Juríček
  9. Darčeky sa dajú tento rok kúpiť výhodnejšie
  10. Obyčajné dáta sa dokážu premeniť na neobyčajné veci
  1. Sloboda na Slovensku oslavuje 30 rokov
  2. O2 opäť pripomína, že sloboda nie je samozrejmosť
  3. Čo funguje v českom obchodnom registri lepšie ako na Slovensku
  4. Hodnotenie profesionála: Aká je dovolenka v Thajsku?
  5. Noc divadiel má okrúhle výročie a je v znamení Nežnej revolúcie
  6. Už iba dnes: Predplatné SME.sk za mimoriadnu cenu
  7. Laserovou terapiou proti chorobám z povolania
  8. Policajti bili študentov, chceli sme ich podporiť
  9. Zdarma doživotně radary a zľava 23 % na autokamery Mio MiVue 731
  10. Tri základné kroky: Ako sa starať o pacienta s inkontinenciou
  1. Už iba dnes: Predplatné SME.sk za mimoriadnu cenu 9 811
  2. Vysokoškolský bedeker: Na ktorú univerzitu poslať prihlášku? 9 462
  3. Hodnotenie profesionála: Aká je dovolenka v Thajsku? 9 351
  4. Kedy sa vám jazda na LPG oplatí, ako servisovať a kde netankovať 9 070
  5. Ako efektívne doplniť železo? Odpovedá MUDr. Radovan Juríček 7 308
  6. 5 prekvapivých vecí, ktoré menia náš svet a ani o tom nevieme 7 305
  7. 5 najúčinnejších tipov, ako sa zbaviť bolesti hlavy 5 492
  8. TOP pätnásť miest v Spojených arabských emirátoch 5 370
  9. Príbehy z raketovej základne, ktoré ste nikdy nemali počuť 4 750
  10. Limitovaná ponuka: balík SME.sk + DIGI GO so zľavou až 52 % 4 163

Hlavné správy zo Sme.sk

Ľudia svietia mobilmi počas koncertu Tublatanky.

Chorvátsky hlásateľ Slovákom: Prepáčte za tri góly

Góly padli po hlúpych chybách, tvrdil Škriniar.

Chorvát Bruno Petkovič (uprostred), Denis Vavro (vľavo) a brankár Martin Dúbravka (vpravo) počas kvalifikačného zápasu E-skupiny EURO 2020 Chorvátsko - Slovensko.
PÍŠE MIKULÁŠ DZURINDA

Nie sme spokojní, aj keď to najdôležitejšie z novembra sme dosiahli

Zabudli sme na hodnoty aj na slušnosť.

Mikuláš Dzurinda

Neprehliadnite tiež

Dobré ráno

Špeciálny podcast: Prečo by mobilný operátor chcel ponúkať platený obsah

Aký je rozdiel medzi platením za internet a platením za obsah.

Podcast Dobré ráno vysiela denne SME.sk.
Najsľubnejším astrobiologickým cieľom v slnečnej sústave sa aktuálne javí Mars. Robotické výskumné vozidlo Curiosity pôsobí v kráteri Gale neďaleko rovníka planéty. Tamojšie geologické vrstvy dokladajú dlhodobé pôsobenie kvapalnej vody.

Astronauti z ISS opravujú detektor antihmoty. Sledujte naživo

Spektrometer má pokazený chladiaci systém.

Záber na spektrometer, ktorý je súčasťou ISS.
Podcast Klik

Klik: Motorola ukázala, že skladacie telefóny môžu mať zmysel

Komentovaný prehľad technologických správ.