Zdá se, že v srdci vzdálené galaxie dostala supermasivní černá díra škytavku. Nová analýza odhaluje, že “škytání” způsobuje menší černá díra, která opakovaně proráží plynný disk větší černé díry v centru vzdálené galaxie. Spoluautorem mezinárodní studie, která byla nyní publkována v prestižním časopisu Science Advances je i Michal Zajaček z Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity.
Astronomové zjistili, že dříve klidná černá díra, která se nachází ve středu galaxie vzdálené asi 800 milionů světelných let, náhle vzplanula a po dobu přibližně 4 měsíců každých 8,5 dne vypouštěla chuchvalce plynu, než se opět ustálila do normálního, klidného stavu. Opakující se “škytání” je nové chování, které dosud nebylo u superhmotných černých děr pozorováno.
Vědci z Massachusettského technologického institutu v USA (Massachusetts Institute of Technology, MIT), Itálie, České republiky a dalších zemí, kteří se na výzkumu podíleli, se domnívají, že nejpravděpodobnějším vysvětlením těchto výronů je působení druhé, menší černé díry střední hmotnosti, která obíhá kolem centrální supermasivní černé díry a každých 8,5 dne vyvrhuje materiál z plynného disku rotujícího kolem větší černé díry. Dosud jen hypotetická idea o existenci nové třídy středně hmotných černých děr ve vesmíru tím získává další podporu.
Zjištění mezinárodního týmu, jehož součástí byli Petra Suková a Vladimír Karas z Astronomického ústavu Akademie věd, Michal Zajaček z Ústavu teoretické fyziky a astrofyziky Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity a Vojtěch Witzany z Univerzity Karlovy, vyplynula z automatické detekce optického záblesku provedené systémem ASAS-SN (All Sky Automated Survey for SuperNovae), což je síť 20 robotických dalekohledů umístěných na různých místech severní a jižní polokoule. Tyto teleskopy jednou denně automaticky prohledávají celou oblohu a zaměřují se na hledání supernov a dalších časově proměnlivých jevů. Po detekci optického záblesku byla galaxie intenzivně pozorována rentgenovým teleskopem NICER (Neutron Star Interior Composition Explorer), který je umístěn na Mezinárodní vesmírné stanici.
Animace “škytání” způsobeného menší černou dírou. Kredit: Petra Suková, AsU AV
Český tým intenzivně spolupracoval s Dheerajem Pashamem z MIT na porovnání výsledků numerických simulací s pozorovanými daty. To, co zjistili, teorii podporuje: pozorované poklesy rentgenové intenzity byly pravděpodobně stopou druhé, menší černé díry, která obíhá kolem centrální supermasivní černé díry a pravidelně proráží její disk. „Průchod menší černé díry akrečním diskem dobře popisuje pozorované periodické poklesy intenzity rentgenového záření. Na základě podrobnějších výpočtů jsme zjistili, že k tomu, aby vyvržené shluky plynu byly dostatečně velké a způsobily pozorovanou absorpci, musí mít menší černá díra hmotnost alespoň 100 hmotností Slunce,” říká spoluautor Michal Zajaček z Masarykovy univerzity.
Výsledky spolupráce obohacují tradiční představu o akrečních discích černých děr, o nichž dosud vědci předpokládali, že se jedná o relativně uhlazené plynné útvary, které rotují kolem centrální superhmotné černé díry. Nové výsledky naznačují, že akreční disky mohou mít mnohem rozmanitější strukturu a mohou se vzájemně ovlivňovat s hvězdami a dokonce i dalšími černými dírami, které se s akrečním diskem srážejí.
Video s popisem uvedeného jevu. Zdroj: AsU AV
K hledání podobných systémů, v nichž menší černá díra interaguje s akrečním diskem rotujícím kolem centrální supermasivní černé díry, by měl přispět i plánovaný první český kosmický dalekohled QUVIK, který vyvíjí Výzkumný a zkušební letecký ústav ve spolupráci s Masarykovou univerzitou a dalšími institucemi.
Tento výzkum podpořila Grantová Agentura České Republiky, Akademie věd ČR, Univerzita Karlova a americká NASA.
Podrobnosti k celému výzkumu naleznete v přiložené TZ.
Odkaz na původní anglickou verzi tiskové zprávy vydané MIT.
Proměny, které se odehrávají v přírodních vědách či matematice, přilákaly více než 4 500 návštěvníků. Přes dvě stě nadšených přírodovědců z řad vědců a vědkyň, vyučujících a studujících, si pro ně 27. září 2024 připravilo celkem 62 stanovišť v obou areálech SCI MUNI.
24. září nás navštívila skupinka absolventek a absolventů studia učitelství matematiky a fyziky. Studium ukončili v roce 1970, a tak jsme jim předvedli, jak se za tu dobu fakulta změnila.
