Pomohli aj českí vedci, odhadli hmotnosť obzvlášť supermasívnej čiernej diery

Českí vedci pomohli vyvinúť novú metódu, ktorá im umožnila odhadnúť hmotnosť jednej z najťažších čiernych dier, ktoré boli doteraz vo vesmíre pozorované. Jej hmotnosť sa podľa bádateľov pohybuje medzi desiatimi miliónmi až jednou miliardou hmotností Slnka.

Ako pripomína spravodajská stanica ČT24, čierne diery vznikajú zrútením dostatočného množstva hmoty do relatívne malého a nesmierne hustého telesa, ktoré má mimoriadne vysokú hmotnosť. Na svoje okolie potom pôsobia extrémne silným gravitačným poľom, ktoré znemožňuje priamo ich pozorovať. Astrofyzici sa preto s cieľom určiť vlastnosti konkrétnej čiernej diery zameriavajú na správanie materiálu v jej okolí.

„Interakcia čiernych dier s týmto materiálom sa prejavuje veľmi špecifickým röntgenovým žiarením a fyzici teraz prišli na to, ako (pomocou tohto žiarenia) odhadnúť hmotnosť čiernej diery,“ povedal Petr Horálek z Fyzikálneho ústavu Sliezskej univerzity v Opave.

Podľa Kataríny Klimovičovej z Fyzikálneho ústavu sa opavským vedcom podarilo objaviť, že materiál neďaleko čiernych dier vylučuje dávky röntgenového žiarenia v pravidelných časových intervaloch.

„Táto periodicita je pritom doslova kozmicky rýchla, má frekvenciu desiatok až stoviek hertzov. Predstavme si, že by toto žiarenie vysielal nejaký otáčajúci sa maják. V takom prípade by sa musel za jednu sekundu otočiť stokrát.

Astrofyzici porovnali pozorovanie tohto javu pri niekoľkých lokalizovaných čiernych dierach v našej galaxii a zistili, že proces spôsobujúci zmenu (vo frekvencii) dávok röntgenového žiarenia prebieha veľmi blízko čiernej diery, v oblastiach s veľmi silným gravitačným poľom. Meraním týchto dávok je možné zistiť vlastnosti samotných dier,“ vysvetlila Klimovičová.

Čo spôsobuje pravidelné röntgenové záblesky neďaleko čiernych dier vedci zatiaľ nevedia. Tím bádateľov pod vedením Mareka Abramowicza zmeral frekvenciu žiarenia pri hmotnejších čiernych dierach, ktoré sa nachádzajú v strede veľkých galaxií.

„Pri týchto čiernych dierach bola frekvencia výrazne nižšia,“ priblížila Klimovičová. Časové intervaly sa pohybovali rádovo v rozpätí niekoľkých minút až hodín. Na základe týchto zistení bádatelia potom navrhli spôsob, ako určiť ich hmotnosť.

Astrofyzici potom touto metódou určovali hmotnosti niekoľkých čiernych dier. Tie sa zvyčajne rovnali váhe státisícov či miliónov Sĺnk. Narazili však na jeden unikát.

„Zmerali sme frekvenciu zmeny röntgenového žiarenia v aktívnom galaktickom jadre v súhvezdí Pastiera a boli sme naozaj prekvapení. Hmotnosť sa podľa odhadu… pohybuje niekde medzi desiatimi miliónmi až jednou miliardou hmotností Slnka,“ uviedla Klimovičová. Dodala, že ide o jednu z najhmotnejších čiernych dier, ktorú sa vedcom doteraz podarilo zvážiť.