Astronomové nedávno viděli to, co nikdy předtím. Když se dívali na černou díru vzdálenou 100 milionů světelných let, zaznamenali emise rentgenového světla vycházející z jejího pozadí.

Světlo přitom bylo ohnuté. Deformovala ho supermasivní černá díra.

Američtí a evropští astrovědci, kteří své pozorování shrnují v žurnálu Nature, upozorňují, že to bylo poprvé, co se někomu tento jev podařilo pozorovat.

Dosud byli astronomové schopni sledovat světlo a další záření ze supermasivní černé díry pouze v případě, kdy zářila směrem k našim dalekohledům.

„Je to poprvé, kdy vidíme, jak se světlo ohýbá za černou dírou do našeho zorného pole. Poprvé celkově pozorujeme způsob, kterým černá díra deformuje prostor ve svém okolí,“ řekl vedoucí studie Dan Wilkins, astrofyzik ze Stanfordovy univerzity webu MIT Technology Review.

Vědci sledovali ohyb světla dvěma teleskopy vyladěnými k pozorování rentgenového záření ve vesmíru. Prvním byl NuSTAR, který spravuje NASA, druhým XMM-Newton, který provozuje Evropská kosmická agentura ESA.

Velká medvědice vydala důkaz

Pozorování ohybu rentgenového světla potvrzuje to, co v roce 1915 ve své teorii obecné relativity předpověděl Albert Einstein. Geniální fyzik v ní dospěl k závěru, že světlo se na své dráze může vychýlit vlivem gravitace jiného hmotného tělesa, v tomto případě černé díry.

Nedivte se, vždyť jsem vám to říkal už před 106 lety. Váš Albert Einstein. | zdroj: Profimedia

Tyto extrémně hmotné objekty byly předpovězeny právě na základě obecné relativity.

Černá díra, u které vědci pozorovali ohyb světla a která patří do kategorie supermasivních děr, což jsou objekty s hmotností nad 10¹⁰ hmotnosti Slunce, leží 100 milionů světelných let od Země. Nachází se uprostřed galaxie I Zwicky, zkráceně I Zw 1, nejmladší známé galaxie, která leží v souhvězdí Velké medvědice a které je pouhých pět set milionů let. To znamená, že je dvacetkrát mladší než naše Mléčná dráha. 

Wilkins a jeho spolupracovníci doufají, že studium rentgenových ozvěn pomůže vytvořit částečné nebo dokonce úplné snímky vzdálených supermasivních černých děr.

„To by mohlo pomoci odemknout některá velká tajemství kolem toho, jak supermasivní černé díry vlastně rostou, udržují celé galaxie a vytvářejí prostředí, kde jsou fyzikální zákony tlačeny na hranici svých možností,“ cituje web MIT profesora Wilkinse.

Divné záblesky

V supermasivních černých dírách, jakou je I Zw 1, padá velké množství plynu k jejich středu, který je nazýván horizontem událostí. Tento bod, odkud není návratu, se zplošťuje na akreční disk.

Nad černou dírou se potkávají nabité částice, což vyvolává rentgenové záření. Některé z rentgenových paprsků svítí směrem na Zemi a můžeme je pozorovat dalekohledy. Jiné směřují k plochému disku plynů a odrážejí se od něj.

Galaxie I Zwicky, kde leží pozorovaná černá díra. Snímek pochází z Hubbleova teleskopu. | zdroj: Profimedia

Když vědci sledovali černou díru, viděli za jasnými záblesky z přední části akrečního disku také méně jasné záblesky s jinou charakteristikou, které nemohly šlehat z přivrácené části díry. A nemohlo to být ani záření z černé díry, protože odtud žádné paprsky nemohou uniknout. Jediným vysvětlením je, že záblesky vycházely zpoza černé díry – z oblasti, která bývá skryta před pohledy dalekohledů.

Dá se to pokládat za důkaz, že černá díra ohýbá prostor kolem sebe, a tak se odrazy rentgenového záření ohýbají kolem ní. Proto je také můžeme spatřit na Zemi.

Astronomové ve své výzkumné zprávě píší, že jejich pozorování mohou pomoci lépe pochopit, „jak objekty padají do černých děr a jak černé díry ohýbají prostoročas kolem sebe“.