Zajímavé případy černých děr

Černé díry jsou velmi hmotná vesmírná tělesa, jejichž základní vlastnosti odvodili vědci poprvé z obecné teorie relativity, tedy z Einsteinovy teorie gravitace. Černá díra je objekt až natolik hmotný, že jeho gravitační pole je v určité omezené oblasti časoprostoru tak silné, že žádný hmotný objekt včetně světla nemůže tuto oblast opustit (odtud i název černá díra). Černou díru proto nelze našimi dalekohledy či dalšími přístroji pozorovat přímo.

Postupně astrofyzikové v naší Galaxii i mimo ni nacházeli různé objekty, jejichž chování černým děrám odpovídalo. To, co však jako projev černé díry registrujeme, není přímo vlastní záření černé díry, ale projevy hmoty pohybující se v jejím okolí. Dá se říci, že tyto projevy jsou natolik rozmanité, že astrofyzikové dodnes neobjevili ani zdaleka všechny z nich a mohou být proto znovu překvapováni tím, jak je svět černých děr pestrý a bohatý.

Na okraji galaxie NGC 7793, ve vzdáleností 12 milionů světelných let od Země, vědci objevili černou díru s názvem P13, která má hmotnost menší než 15 našich Sluncí a která pohlcuje z blízké hvězdy asi 10krát více hmoty za jednotku času, než by podle teorie odpovídalo černé díře její hmotnosti a velikosti. Rentgenové záření, které vydává plyn, prudce urychlovaný a stlačovaný v disku, kroužícím kolem této černé díry, dokonce silně ozařuje vlastní konzumovanou hvězdu o hmotnosti asi 20 Sluncí, což má značný vliv na zvýšení její jasnosti na straně přivrácené k černé díře. Celkový světelný výkon v této soustavě je asi milionkrát větší než světelný výkon našeho Slunce. P13 se tedy řadí do skupiny extrémně zářivých zdrojů rentgenového záření. Je pravděpodobné, že tato černá díra zkonzumuje svoji “dárcovskou hvězdu” za dobu kratší než milion let.

Černá díra P13|foto: Tom Russell (ICRAR), software Rob Hynes (Louisiana State University)

Pozornost astronomů nedávno upoutala i zvláštní dvojice supermasivních černých děr, vzdálených asi 300 milionů světelných let, která svými obrovskými zářivými projevy dodává energii pro činnost aktivní radiové galaxie 3C 75. Tyto černé díry jsou opět zdroji rentgenového záření a navíc na sebe gravitačně působí, ačkoliv je dělí obrovská vzdálenosti 25 tisíc světelných let, což je porovnatelné se vzdáleností našeho Slunce od centra Mléčné dráhy (!). Obě černé díry obíhají kolem společného těžiště rychlostí asi 1200 kilometrů za sekundu a jelikož systém postupně ztrácí energii a černé díry se vzájemně přibližují, je pravděpodobné, že v budoucnu tyto dvě černé díry nakonec splynou v jednu ještě masivnější černou díru. To vše se odehrává uvnitř kupy galaxií s názvem Abell 400, konkrétně v galaxii NGC 1128.

Na okraji galaxie NGC 7793, ve vzdáleností 12 milionů světelných let od Země, vědci objevili černou díru s názvem P13|foto: Tom Russell (ICRAR), software Rob Hynes (Louisiana State University)

Zdroje: ICRAR, AstroWatch, ScienceDaily, Phys.Org 1, Discovery News, Phys.Org 2, One Universe at a time, Astronomy Picture of the Day, 3C 75 (Wikipedia)