Vedci vyriešili ďalšiu záhadu „najslávnejšej čiernej diery“: Čo sa deje v galaxii M87?
Čierna diera môže z pólov vyvrhovať materiál takmer rýchlosťou svetla. Tieto relativistické prúdy pomohli vedcom odhaliť ďalšiu záhadu srdca galaxie M87.
Rádiová galaxia M87 sa považuje za jednu z “blízkych” galaxií, hoci od nás leží približne 55-miliónov svetelných rokov. Nachádza sa v nej slávna supermasívna čierna diera, ktorá bola prvou čiernou dierou, ktorú sa ambicióznemu projektu Event Horizon Telescope podarilo zachytiť.
Táto supermasívna čierna diera má hmotnosť približne 6,5-miliárd Sĺnk a v rámci nového výskumu sa vedcom z Čínskej akadémie vied podarilo potvrdiť spin tejto čiernej diery. Čierna diera zo svojich pólov vystreľuje prúd hmoty, ktorý kmitá v amplitúde približne 10 stupňov. Toto meranie bolo možné vďaka globálnej sieti rádiových teleskopov.
Výskumníci však v rámci štúdie pracovali aj s dátami, ktoré teleskopy získali v časovom rozmedzí 22 rokov, od roku 2000 až do roku 2022. Analýzou týchto dát si vedci všimli opakujúci sa 11-ročný cyklus pohybu základne prúdu vylučovaného čiernou dierou. Tieto pohyby sú v súlade s tým, čo predpovedala Einsteinova všeobecná teória relativity. Dynamika pozorovaného prúdu zároveň naznačuje, že supermasívna čierna diera v jadre galaxie M87 sa točí “okolo svojej osi”, má teda svoj spin.
A predsa sa točí
Astronómovia považujú supermasívne čierne diery za najrušivejšie objekty vo vesmíre. Vďaka svojej enormnej gravitačnej sile dokážu nahromadiť množstvo materiálu, pričom nie všetok v čiernej diere nakoniec skončí. Časť z neho sa vylučuje v podobe plazmových prúdov, ktoré dokážu vyvrhnúť materiál smerom od čiernej diery rýchlosťou blížiacou sa rýchlosti svetla. Tieto prúdy majú častokrát dĺžku tisícov svetelných rokov.
Záhadou pre vedcov ostáva, ako sa energia prenáša medzi supermasívnou čiernou dierou, jej akrečným diskom a relativistickými prúdmi. Akceptovanou teóriou je, že z rotujúcej čiernej diery možno získať energiu, čím môže čierna diera časť materiálu vyvrhnúť obrovskou silou. V tomto prípade je kľúčový spin čiernej diery, druhá najdôležitejšia charakteristika po hmotnosti čiernej diery.
Neprehliadnite
M87 sa nachádza blízko pri nás, aspoň ak to chápeme z hľadiska astronomických vzdialeností. Astronómovia v tomto prípade dokážu skúmať oblasť vzniku relativistických prúdov čiernej diery vďaka interferometrii s veľmi dlhou základnou líniou.
“V rámci novej štúdie sme sa pýtali základnú otázku: Aká sila vo vesmíre dokáže zmeniť smer tak mimoriadne silného prúdu? Ak čierna diera rotuje, so sebou ťahá samotný časopriestor, čo má výrazný dopad na materiál v blízkosti čiernej diery,” tvrdia autori štúdie.
Vedci pozorovali, že sa smerovanie relativistického prúdu čiernej diery mení v 11-ročnom cykle. To potvrdilo, že supermasívna čierna diera v srdci galaxie M87 má skutočne svoj spin. Túto čiernu dieru sa prvýkrát podarilo zachytiť projektu Event Horizon Telescope a odvtedy sa vedci z celého sveta pokúšali zistiť, či táto čierna diera rotuje alebo nie.
Komentáre