Objevena nejbližší černá díra. Krouží na našem galaktickém dvorku
4. 4. 2023 – 23:59 | Vesmír | Pavel Jégl | Diskuze:
Od nejbližší známé černé díry nás dělí ‚pouhých‘ 1560 světelných let. Je temná, nenápadná a vzdálená od hvězd.
Na našem galaktickém dvorku vystopovali astronomové dvě černé díry. Jedna z nich je nejbližším zaznamenaným objektem tohoto typu.
V souhvězdí Hadonoše
Černé díry astronomové vypátrali v datech vesmírné observatoře Gaia, kterou provozuje Evropská kosmická agentura ESA. Bližší hmotný objekt se nachází ve vzdálenosti pouhých 1 560 světelných let od nás ve směru souhvězdí Hadonoše. Dostal jméno Gaia BH1.
Spolu s ním astronomové vystopovali druhou nejbližší černou díru. Od tohoto objektu nazvaného Gaia BH2, který leží v souhvězdí Kentaura, nás dělí 3 800 světelných let.
1/ ️️ @ESAGaia has discovered the two closest black holes to Earth ever found!
— ESA Science (@esascience) March 30, 2023
This discovery alludes to a new family of #blackholes which is invisible, relatively ‘close-by’ and has stellar companions in large orbits around them ✨https://t.co/6cIfUGMmfU#GaiaMission pic.twitter.com/y2qlJpa67R
Z pozemského pohledu to vypadá jako ukrutná dálka, nahlíženo vesmírnými měřítky se tyto černé díry nacházejí na našem galaktickém dvorku.
Černá díra je objekt, jehož gravitační pole je v určité oblasti tak silné, že žádná hmota – částice ani elektromagnetické záření, například světlo – ho nemůže opustit. K vnějšímu pozorovateli tedy nemůže z nitra díry proudit žádná informace. To znamená, že se nedozvíme, co se vlastně v těchto objektech děje.
Obě černé díry výzkumníci objevili studiem pohybu jejich doprovodných hvězd. Podivné „kmitání“ hvězd na obloze naznačilo, že obíhají kolem velmi hmotného objektu. V obou případech to jsou objekty zhruba desetkrát hmotnější než Slunce.
.@ESAGaia discovers a new family of black holes. Using data from ESA’s Gaia mission, astronomers have discovered not only the closest but also the second closest black hole to Earth. #BlackHoles
— Girl In Space (@ExploreCosmos_) March 30, 2023
https://t.co/2B1JyaonkF pic.twitter.com/KEW8pbZJ90
Astronomové jsou přesvědčeni, že to jsou černé díry. Jiná vysvětlení těchto masivních průvodců vylučují, protože nevyzařují žádné světlo.
Vzdálené, ale svázané
Dosud byly všechny černé díry odhalovány z emise světla, obvykle na rentgenových a rádiových vlnových délkách. Pocházely z materiálu padajícího do černé díry. Nyní dokážou astronomové černé díry vystopovat, i když materiál nepohlcují – z jejich gravitačního působení.
Vzdálenost takových černých děr od hvězd je větší a oběžné dráhy hvězd kolem černých děr bývají mnohem delší než u dosud pozorovaných systémů černých děr a hvězd.
„To, co odlišuje novou skupinu černých děr od těch, o kterých jsme již věděli, je jejich velká vzdálenost od doprovodných hvězd. Tyto černé díry mají patrně zcela jinou historii vzniku než rentgenové dvojhvězdy," cituje web ESA objevitele Gaia BH1 a Gaia BH2 Kareema El-Badryho, vědeckého pracovníka z Harvardova Smithsonianského centra pro astrofyziku v Bostonu.
Výzkum El-Badryho týmu je publikován v odborném časopise Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Kmitající hvězdy
Observatoř Gaia, která dodala data pro identifikaci Gaia BH1 a Gaia BH2, měří přesné polohy miliard hvězd. Pohyb hvězd proti obloze může poskytnout zásadní informace o objektech, které tyto hvězdy gravitačně ovlivňují. Mezi ně mohou patřit jiné hvězdy, exoplanety a také – černé díry.
„Pro tento objev byla klíčová přesnost dat systému Gaia. Černé díry jsme nalezli díky tomu, že jsme si povšimli nepatrného kmitání pohybu hvězd po obloze. Žádný jiný přístroj není schopen takových měření,“ chválí jedinečnou schopnost observatoře Timo Prusti, vědecký pracovník projektu Gaia.
Gaia dodala přesná měření pohybu ve třech směrech. K pochopení toho, jak se hvězdy od nás vzdalují a jak se k nám přibližují, byla potřebná další měření radiálních rychlostí. Poskytly je pozemní observatoře.
Neviditelná temnota
Gaia BH1 a Gaia BH2 nevyzařují žádné světlo, takže jsou téměř neviditelné, zjevně proto, že jsou mnohem dále od svých doprovodných hvězd. Protože jsou nejbližšími známými černými děrami, dá se tušit, že mnoho dalších podobných černých děr teprve čeká na to, až budou objeveny.
„To je velmi vzrušující, protože nové objevy naznačují, že tyto černé díry na širokých oběžných drahách jsou ve vesmíru skutečně běžné, častější než dvojhvězdy, v nichž jsou černá díra a hvězda blíže. Problémem je jejich detekce. Dobrou zprávou ale je, že Gaia stále pořizuje data a její další uvolnění dat v roce 2025 bude může zahrnovat mnohem víc takových kmitajících hvězd,“ říká astronomka Yvette Cendesová, která se podílela na objevu černé díry Gaia BH2.