O čiernych dierach sme sa ukrutne mýlili. Vedci objavili vo vesmíre niečo zvláštne, čo nemalo existovať

Ľudstvo sa opäť pozrelo do hlbín vesmíru a uvidelo niečo, čo doteraz existovalo len v teóriách. Tím astronómov z Univerzity v Turku vo Fínsku v tlačovej správe oznámil, že sa im po prvý raz podarilo zachytiť obraz dvoch superhmotných čiernych dier obiehajúcich jedna okolo druhej. Unikátne pozorovanie pochádza z galaktického jadra OJ287, ktoré sa nachádza približne päť miliárd svetelných rokov od Zeme.

Prelom vo vesmírnej astronómii

Doteraz sa astronómom podarilo získať len snímky jednotlivých čiernych dier, ako napríklad známej Sagittarius A* v centre našej galaxie. Tentoraz však vedci získali priame dôkazy, že čierne diery môžu existovať v pároch, teda v systémoch, kde sa navzájom gravitačne ovplyvňujú.

Vedúci výskumu profesor Mauri Valtonen vysvetlil: „Po prvý raz sme zachytili obraz dvoch čiernych dier, ktoré sa krútia okolo seba. Tento výsledok potvrdzuje desaťročia staré hypotézy a otvára nové možnosti pre výskum galaktických jadier.“

Quasar OJ287: galaktické srdce plné extrémov

OJ287 patrí medzi tzv. kvazary, teda mimoriadne jasné jadrá galaxií, ktoré poháňa superhmotná čierna diera obklopená horúcim plynom a prachom. Samotná čierna diera nevydáva žiadne svetlo, no materiál, ktorý do nej padá, sa zahrieva na extrémne teploty a žiari v rôznych častiach spektra.

Zaujímavosťou je, že aj keď je OJ287 vzdialený miliardy svetelných rokov, jeho jasnosť je taká vysoká, že ho pri dobrých podmienkach dokáže pozorovať aj amatérsky astronóm.

Už v 80. rokoch si vedci všimli, že svetlo z OJ287 sa mení v pravidelnom 12-ročnom cykle. To viedlo k domnienke, že v centre sa nachádzajú dve čierne diery – veľká a menšia – ktoré obiehajú okolo spoločného ťažiska. Až teraz sa však túto hypotézu podarilo definitívne potvrdiť.

UTU

Virtuálny teleskop väčší než Zem

Na získanie snímky použili astronómovia techniku Very Long Baseline Interferometry (VLBI), metódu, ktorá spája signály z viacerých rádioteleskopov rozmiestnených po celej Zemi a aj vo vesmíre.

Kľúčovú úlohu zohral ruský satelit RadioAstron, ktorý sa v čase pozorovania nachádzal približne v polovici vzdialenosti medzi Zemou a Mesiacom. Spolu s pozemnými anténami tak vytvoril rádioteleskop 15-krát väčší než Zem.

Táto gigantická virtuálna šošovka umožnila zachytiť obraz s rozlíšením až 100 000-krát vyšším než všetky predchádzajúce pozorovania OJ287.

Dve čierne diery, dve rozdielne váhy

Snímky odhalili, že väčšia z čiernych dier má hmotnosť približne 18,35 miliardy Sĺnk, zatiaľ čo menšia váži okolo 150 miliónov slnečných más. Menšia čierna diera obieha svojho obrovského partnera raz za 12 rokov a pri každom prechode naráža do akrečného disku – obrovského prstenca plynu a prachu, ktorý obklopuje väčšiu čiernu dieru.

Podľa výpočtov vedcov sa pri každom takomto prelete uvoľní asi 16 slnečných más materiálu, no v porovnaní s celkovým množstvom plynu okolo väčšej čiernej diery ide len o nepatrný zlomok.

Pozorovania tiež odhalili, že menšia čierna diera vystreľuje úzky prúd častíc, tzv. jet, ktorý sa krúti podobne ako prúd vody z roztočenej hadice. Tento efekt vzniká v dôsledku rýchleho pohybu čiernej diery po obežnej dráhe a extrémneho gravitačného zakrivenia priestoru.

Vedci očakávajú, že v nasledujúcich rokoch sa bude tento jet ďalej meniť, otáčať, vlniť a meniť smer v závislosti od rýchlosti a polohy menšej čiernej diery.

Nové dvere do fyziky extrémov

Objav dvoch čiernych dier v kvazare OJ287 potvrdzuje, že takéto binárne systémy skutočne existujú, čo má zásadný význam pre výskum gravitačných vĺn a evolúcie galaxií.

„Tieto zábery nie sú len technickým úspechom. Sú dôkazom, že dokážeme vidieť priamo do srdca vesmíru a pozorovať procesy, ktoré formujú jeho štruktúru,“ zdôraznil profesor Valtonen.

Výsledky výskumu boli publikované v prestížnom časopise The Astrophysical Journal a označujú sa za jedno z najvýznamnejších pozorovaní v histórii modernej astrofyziky.

Čítajte viac z kategórie: Novinky