Sciencemag.cz
Doporučujeme
Na základě pozorování provedených pozemním teleskopem ESO/VLT a kosmickou rentgenovou observatoří Chandra (NASA) astronomové odhalili dosud nejmohutnější dvojici výtrysků, vyvrhovaných hvězdnou černou dírou. Objekt někdy popisovaný jako mikrokvasar rozfukuje obrovské bubliny horkého plynu, které mají v průměru až 1 000 světelných let. Jsou tedy dvakrát větší a k jejich vytvoření je potřeba až 10krát více energie, než bylo pozorováno u dalších známých mikrokvasarů. Objev byl publikován v časopise Nature.
„Byli jsme opravdu překvapeni, kolik energie černá díra předává okolnímu plynu,“ říká vedoucí autor článku Manfred Pakull. „Tato černá díra má hmotnost jen několika Sluncí, ale je skutečnou miniaturou těch největších a nejjasnějších kvasarů či rádiových galaxií, které mají ve svém středu obří černé díry o hmotnosti několika milionů Sluncí.“
O černých dírách víme, že při pohlcování hmoty vydávají ohromné množství energie. Domnívali jsme se, že většina je uvolněna ve formě rentgenového záření. Nová pozorování však ukazují, že některé černé díry mohou stejné či větší množství energie uvolňovat v podobě usměrněných proudů rychle se pohybujících částic, takzvaných jetů. Tyto proudy interagují s okolním mezihvězdným plynem, zahřívají jej a způsobují jeho rozpínání. Zvětšující se bublina pak obsahuje směs horkého plynu a rychlých částic s různými teplotami. Pozorování tohoto procesu na různých vlnových délkách od rádiových vln přes viditelné světlo až po rentgenové záření vědcům umožňuje spočítat celkové množství energie, kterou černá díra ohřívá své okolí.
Astronomové mohou pozorovat ‚skvrny‘, kde dochází k prvnímu kontaktu jetů s mezihvězdným plynem, a rozpínání bubliny horkého plynu rychlostí až 1 milion km/h.
„Ve srovnání s velikostí černé díry je délka vytvořených jetů doslova ohromující“, říká spoluautor Robert Soria [1]. „Pokud bychom černou díru zmenšili na velikost fotbalového míče, dosahoval by každý z jetů ze Země až za dráhu trpasličí planety Pluto.“
Provedená studie astronomům umožní pochopit podobnost malých černých děr, vytvořených při explozi hvězd, a supermasivních černých děr v centrech galaxií. Proudy rychlých částic se vyskytují poměrně často u supermasivních černých děr, ale předpokládalo se, že v případě mikrokvasarů tomu tak není. Tento objev však ukazuje, že mnoho jetů u hvězdných černých děr mohlo dosud zůstat nepozorováno.
Tato černá díra odvrhující plyn se nachází 12 milionů světelných let od nás na okraji spirální galaxie NGC 7793 (eso0914b). Na základě rychlosti expanze bubliny astronomové odhadují, že proudy částic jsou zde aktivní alespoň 200 000 let.
Poznámky
[1] Astronomové nemají v současnosti žádnou možnost, jak přímo měřit velikost černé díry (ale její rozměry jsou úměrné hmotnosti). Nejmenší dosud objevená hvězdná černá díra má poloměr asi 15 km. Průměrná hvězdná černá díra má hmotnost asi 10 Sluncí a poloměr asi 30 km. Ty největší mohou mít v průměru až 600 km. To je však stále mnohem méně, než délka vytvořených jetů, které se mohou táhnout i několik světelných let v obou směrech.
Další informace
Výsledky jsou publikovány v časopise Nature v článku ‘A 300 parsec long jet-inflated bubble around a powerful microquasar in the galaxy NGC 7793‘ autorů Manfred W. Pakull, Roberto Soria a Christian Motch.
