Více než jednou jsme psali o schopnosti černých děr absorbovat téměř jakoukoli hmotu ve vesmíru. V poslední době však věda dokázala objevit celý arzenál dalších různých rysů těchto objektů. Ukazuje se, že se nejenže dokáží pohybovat téměř světelnou rychlostí a vykazují známky skutečných vesmírných maniaků, ničí a pohlcují vše, co je na jejich cestě, ale také prokazují výrazně pružnější chování, než jsme od nich zvyklí. Dnes si promluvíme o tom, čeho jsou tyto objekty schopny.
Spin velmi rychle
Vědci jsou první, kdo přesně změří rychlost rotace supermasivní černé díry. Je to úžasné - 84 procent rychlosti světla.
Černá díra galaxie NGC 1365, vzdálená 60 milionů světelných let, ohromila vědce svými vlastnostmi. Jeho průměr je 3,2 milionu kilometrů a jeho hmotnost se přibližně rovná několika milionům slunečních hmot.
Jak se točí, doslova se ohýbá nejen prostor, ale také čas za ním, a vytváří hořící vír rentgenů, plynu a prachu padajícího do jeho útrob. Celá tato záležitost s největší pravděpodobností spadne do černé díry z jednoho směru, což podle vědců dává tak neuvěřitelnou rychlost rotace.
Propagační video:
Spojte se ve skupinách
Největší galaxie objevené astronomy jsou doslova nasazeny supermasivními černými dírami. Jsou tak obrovské, že vědci pochybují o tom, že jejich předky byly jediné hvězdy. Vědci již dlouho předpokládali, že v hustých hvězdokupách, které se skládají ze skupin umírajících binárních souborů nebo skupin kompaktnějších černých děr, které se časem spojují a vytvářejí opravdové supergianty, se mohou rodit supermasivní černé díry.
Je zajímavé, že předpoklad konečně našel skutečné potvrzení. Rentgenová analýza středu Mléčné dráhy ukázala, že v samém středu naší galaxie je velmi hustá oblast, ve které může být až 12 černých děr obíhajících hlavní centrální černou díru Mléčné dráhy - Střelec A *.
Analýza navíc ukázala, že v centrální oblasti naší galaxie lze nalézt celkem až 20 000 černých děr.
Házejte hmotu velikosti Jupiteru (někdy naším směrem)
Teoretické výpočty a počítačové simulace naznačují, že v blízkosti centrální černé díry naší galaxie - Střelec A * - může existovat velmi masivní hvězda, která každých 10 tisíc let přistupuje k díře velmi blízko, díky čemuž z ní vytahuje hvězdnou hmotu a tvoří ji dlouhý proud žhavé hmoty. Část této hmoty pohlcuje samotná díra, zatímco druhá je vržena do vesmíru. Část této záležitosti však zůstává v dostatečně vzdálené vzdálenosti od díry a je schopna spojit se do koule velikosti planety. Ale nejzajímavější není ani to.
Tyto mraky hmoty, v některých případech velikost našeho Neptunu, a někdy i tak velké jako Jupiter, jsou hozeny do galaktického prostoru rychlostí 3,2 - 32,2 milionu kilometrů za hodinu. Podle výpočtů vědců bude v důsledku událostí přílivového ničení hvězdy asi 100 milionů těchto těl vrženo do vesmíru. A možná některé z nich budou nasměrovány naším směrem.
Skrýt galaktickou minulost
Komplex Atacama Large Millimeter-Wave Antenna Array (ALMA) umožnil vědcům poprvé hledat jádro černé díry - sbírku prachu a plynu obíhající „ústa“galaktického monstra a vypadající jako koblihu.
Předmět studie se nachází ve vzdálenosti 47 milionů světelných let v souhvězdí Cetus. Díky úžasné síle a citlivosti ALMA vědci dokonce vypočítali její šířku. Je stará asi 20 světelných let. Pozorováním tori černých děr se vědci mohou dozvědět více o minulosti galaxií. Například asymetrický tvar torusu může naznačovat, že se galaxie mohla sloučit s jinou galaxií v určitém období své historie v minulosti.
Absorbujte hmotu neuvěřitelnou rychlostí
Miliarda světelných let ve směru souhvězdí Coma Berenice je velmi jasná galaxie PG211 + 143. Galaxie vděčí za svůj jas centrální černé díře, která absorbuje hmotu z vesmíru neuvěřitelnou rychlostí 100 000 kilometrů za sekundu.
Vědci zjistili, že rentgenová emise z této galaxie vykazuje významný červený posun, což lze vysvětlit pohybem hmoty v této galaxii přímo směrem k centrální supermasivní černé díře při obrovské rychlosti asi 30 procent rychlosti světla. Tento plyn se stěží točí kolem černé díry, ale pohybuje se přímo do svého středu v přímé linii, přičemž je neuvěřitelně blízko středu černé díry ve vzdálenosti pouhých 20krát větší než je velikost černé díry.
Putujte vesmírem
Astronomové dlouho předpokládali, že černé díry mohou být někdy vyhozeny z jejich galaxií. A velmi silný důkaz tohoto předpokladu, jak se ukázalo, se nachází asi 8 miliard světelných let od nás. Je to kvasar 3C 186, který má hmotnost jedné miliardy sluneční energie.
Vědci zjistili, že kvasar se snaží plnou parou opustit svůj rodokmen galaxie. Podle výpočtů vědců se oblak plynu kvazaru odvádí rychlostí 7,6 milionu kilometrů za hodinu. Takovou rychlostí bude například možné dosáhnout na Zemi ze Země za pouhé 3 minuty.
Astronomové věří, že důvodem tohoto „úniku“jsou gravitační vlny - produkt sloučení dvou superhmotných černých děr. V důsledku této fúze vytvořili silnou rázovou vlnu srovnatelnou silou se současnou explozí 100 milionů supernov, která doslova vytlačila kvasar z jeho „domovského“místa.
Krást od větších příbuzných
V současné době astronomové nejen potvrdili pět událostí sloučení černých děr a gravitačních vln, které vytvořili, ale také identifikovali jednu z nich, která vyniká v obecném pozadí. Mluvíme o sloučení dvou černých děr, jejichž hmotnost by podle předpovědí měla být 10-15 solárních. Ve skutečnosti se ukázalo, že hmotnost obou černých děr přesahuje 20 solárních hmot.
Po analýze shromážděných údajů dospěli vědci k závěru, že obě černé díry přibývají na váze, protože ukradli „jídlo“z mnohem větší černé díry, která je také v blízkosti galaktického centra.
Než se stali černými dírami, byli tito zloději dvě masivní hvězdy. Během hvězdného vývoje se zhroutili do černých děr a začali je přitahovat do galaktického centra, kde již byla supermasivní černá díra, absorbující plyn a prach, který ji obklopoval. Dvě "drobky" dokázaly ukrást část hmoty z centrální černé díry a získaly téměř trojnásobek hmotnosti své původní velikosti, než se sloučily.
K jídlu používejte magnetická pole
Podle astronomů může být jedním z hlavních faktorů určujících hmotnost černé díry její magnetické pole. Při zkoumání galaxie Cygnus A, vzdálené 600 milionů světelných let, objevili vědci ve svém galaktickém centru velmi silné magnetické pole.
Další analýza ukázala, že černá díra Cygnus A je velmi aktivní. Vědci se domnívají, že je to nejvýkonnější extragalaktický zdroj radiační emise ve své konstelaci, která je vytvořena v důsledku absorpce okolní hmoty dírou. A v tomto případě vědci říkají, že jeho magnetické pole se aktivně podílí, což přitahuje hmotu na torus černé díry a poté do jejích hloubek.
Podle astronomů spočívá rozdíl mezi aktivními galaxiemi jako Cygnus A a neaktivními galaxiemi, jako je naše Mléčná dráha, v přítomnosti a nepřítomnosti magnetického pole.
Skrýt se v malých galaxiích
V galaxii Fornax UCD3 je v souhvězdí Fornax pouze 100 milionů hvězd. Toto je skutečná drobenka ve srovnání se stejnou Mléčnou dráhou, ve které lze pravděpodobně najít stovky miliard hvězd. Poloměr galaxie Fornax UCD3 je jen asi 300 světelných let. „Ultra-kompaktní trpaslík“UCD3 je přes svou malou velikost jednou z nejhustších galaxií ve vesmíru.
Ve středu je supermasivní černá díra s 3-5 miliony solárních hmot. Je téměř stejně těžká jako Střelecká A * černá díra ve středu naší Mléčné dráhy, která je asi 150 000 světelných let.
Objevení černé díry UCD3 se ukázalo být pouze čtvrtým případem detekce supermasivních černých děr uvnitř ultrakompaktních galaxií. Astronomové odhadují, že díra představuje 4 procenta celkové hmotnosti galaxie. V každém případě je tento podíl zpravidla pouze 0,3 procenta.
Vědci mají podezření, že dříve byla galaxie UCD3 ještě větší, ale blízkost s větší galaxií zbavila Fornax UCD3 velkého počtu jejích hvězd a proměnila ji v trpaslíka.
Jezte naše Slunce za dva dny
Astronomové objevili pozoruhodně černou černou díru, která se narodila asi před 12 miliardami let. Objevený kvaz absorbuje hmotu ekvivalentní jedné sluneční energii každé dva dny. Díky této chuti roste černá díra tak rychle, že její záření je tisícekrát jasnější než záření celé galaxie. Stejné záření vzniká díky zahřívání hmoty a plynů, které absorbuje.
Vědci dosud nepřišli na to, jak černá díra z „temných časů“tak rychle získala svou hmotnost, ale jsou si dobře vědomi jejího potenciálu.
Pokud by toto monstrum bylo ve středu naší Mléčné dráhy, pak by jeho jas byl desetkrát vyšší než jas úplňku na obloze. Objekt by byl tak jasný, že zastíní světlo více hvězd na obloze a také nás všechny zabije rentgenovými paprsky.
Nikolay Khizhnyak