V rokoch 1915 až 1916 Karl Schwarzschild napísal niekoľko významných článkov týkajúcich sa teórie relativity a kvantovej mechaniky. Jeho práca pritom predstavovala prvé presné riešenie Einsteinových rovníc všeobecnej teórie relativity, ktorá sa dnes označuje ako Schwarzschildova metrika.

Od teórie až k prvej snímke

Ako píše portál ScienceAlert, v tejto súvislosti teoretizoval aj existenciu čiernych dier. V polovici 20. storočia astronómovia po prvýkrát skúšali detegovať čierne diery pomocou nepriamych metód, keď pozorovali ich účinky na okolie. Od 80. rokov 20. storočia sa študovali supermasívne čierne diery obývajúce najhmotnejšie galaxie vo vesmíre a v roku 2019 bola zverejnená prvá snímka čiernej diery.

V máji tohto roka potom tím astronómov z  Event Horizon Telescope zverejnil prvú snímku telesa Sagittarius A* (Sgr A*). To je od Zeme vzdialené 25 800 svetelných rokov a dosahuje hmotnosť 4,3-miliónkrát väčšiu, ako je hmotnosť Slnka. Výnimočné na tejto snímke bolo to, že Sgr A* je čierna diera v srdci našej domovskej galaxie.

Najnovšie sa tím vedcov v štúdii publikovanej na predtlačovom serveri arXiv (prijatá na publikovanie v periodiku Monthly Notices of the Royal Astronomical Society) pozrel na dáta zozbierané vesmírnym observatóriom Gaia. Observatórium Gaia patriace Európskej vesmírnej agentúre totiž poskytlo v prvej polovici tohto roka v poradí už tretí katalóg údajov o našej domovskej galaxii.ň

Podľa astronómov ide o doteraz najpodrobnejší prieskum Mliečnej dráhy, aký kedy bol uskutočnený. Tieto údaje poslúžili aj na vytvorenie doposiaľ najpodrobnejšej 3D mapy vesmíru, ktorá ukazuje Mliečnu dráhu v ohromnom rozlíšení. Viac informácií nájdeš v samostatnom článku.

Tentokrát si na dáta posvietila medzinárodná skupina vedcov z viacerých prestížnych univerzít a astronomických centier. Ako objasnil vedúci autor štúdie Kareem El-Badry z astrofyzikálneho ústavu Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics pre portál UniverseToday, v dátach bolo preskúmaných všetkých 168 065 hviezd, ktorých obežné dráhy naznačovali, že ide o binárny systém.

Najbližšia čierna diera

Astronómov upútala žltá hviezda označená ako Gaia DR3 4373465352415301632, alebo ako ju v štúdii skrátene označovali, Gaia BH1. Žlté hviezdy, respektíve hviezdy triedy G, sú pravdepodobne najznámejšie hviezdy vo vesmíre už len z dôvodu, že do tejto kategórie patrí aj Slnko.

Na základe výpočtov a modelovania El-Badry zistil, že hviezda podobná tej našej obieha po elipsovitej obežnej dráhe okolo čiernej diery.

Z veľkosti a periódy obežnej dráhy vyplýva, že predmetná čierna diera váži približne 10-násobok hmotnosti Slnka a je „3-krát bližšie k Zemi než doposiaľ najbližšia známa čierna diera LMXB A0620-00,“ píšu vedci vo svojej štúdii.

Podľa dostupných informácií sa tento binárny systém tvorený žltou hviezdou a neviditeľnou spiacou čiernou dierou nachádza vo vzdialenosti 480 pc (parsek), teda približne 1550 svetelných rokov.

Navyše, aby vedci vylúčili akékoľvek pochybnosti, posvietili si na tento systém prostredníctvom spektroskopických pozorovaní, vďaka čomu mohli potvrdiť, že spoločník tejto hviezdy je skutočne „tmavý astronomický objekt“, čím sa možnosti zúžili prakticky na čiernu dieru.

Pri vyvodzovaní záverov sú ale zatiaľ odborníci nanajvýš opatrní. O Gaia BH1 zatiaľ hovoria iba ako o kandidátovi na najbližšiu čiernu dieru, pričom definitívne potvrdenie by malo prísť s vydaním nového katalógu údajov s označením GDR 4 (presný dátum zatiaľ nie je stanovený, hovorí sa ale predbežne o roku 2025).

Prvá svojho druhu

Ak sa výsledky predmetnej štúdie potvrdia, pôjde vôbec o prvú čiernu dieru v Mliečnej dráhe, ktorá nebola objavená na základe röntgenových, prípadne iných energetických emisií.

Vzhľadom na to, že podľa akceptovaných modelov sa v Mliečnej dráhe má nachádzať zhruba 100 miliónov čiernych dier a my sme ich stihli objaviť len asi 20, pričom všetky emitovali  röntgenové emisie, výskum tiež naznačuje, že naša galaxia môže byť plná takýchto „spiacich“, respektíve neaktívnych čiernych dier – tie pri ktorých nedokážeme pozorovať rôzne energetické záblesky a jety.