Sciencemag.cz
Doporučujeme
Supermasivní černá díra ve středu Mléčné dráhy se otáčí tak rychle, že deformuje okolní prostoročas do tvaru, který může vypadat jako fotbalový (rugbyový, viz komentáře) míč, vyplývá z nové studie využívající data z rentgenové observatoře Chandra a z Very Large Array (VLA).
Centrální černá díra Mléčné dráhy Sagittarius A* (zkráceně Sgr A*) se nachází asi 26 000 světelných let od Země.
Černé díry mají jen dvě základní vlastnosti, hmotnost a rotaci. Vědci nyní použili novou metodu, která využívá rentgenová a rádiová data k určení rychlosti rotace Sgr A* na základě toho, jak materiál proudí směrem k černé díře a od ní. Zjistili, že Sgr A* se otáčí úhlovou rychlostí – počtem otáček za sekundu – která je přibližně 60 % maximální možné hodnoty dané rychlostí světla.
V minulosti provedli astronomové několik dalších odhadů rychlosti rotace Sgr A* pomocí různých technik, přičemž výsledky se pohybovaly od toho, že se Sgr A* netočí vůbec, až po to, že se točí téměř maximální rychlostí.
Nové a prý spolehlivé výsledky mají podle autorů výzkumu zajímavé důsledky. Rotující černá díra při svém otáčení strhává prostoročas a ten se v okolí rotující černé díry také smršťuje. Při pohledu na černou díru shora má prostoročas kruhový tvar, při pohledu z boku ale tvar fotbalového míče. Čím je rotace rychlejší, tím je fotbalový míč plošší.
Rotace černé díry může být důležitým zdrojem energie. Rotující supermasivní černé díry mohou snižováním své rotace vytvářet úzké svazky materiálu (výtrysky), což ovšem vyžaduje, aby se v okolí černé díry nacházela alespoň nějaká hmota. Vzhledem k omezenému množství paliva v okolí Sgr A* byla tato černá díra v posledních tisíciletích relativně klidná a jety byly poměrně slabé. Nová studie však ukazuje, že by se to mohlo změnit, pokud se množství hmoty v okolí Sgr A* zvýší. Načasování této změny se ovšem autoři studie neodvažují odhadnout, může k němu dojít za miliony let stejně jako ještě za našich životů.
„Výtrysky poháněné rotující centrální černou dírou galaxie mohou zásadně ovlivnit zásoby plynu v celé galaxii, což má vliv na to, jak rychle a zda vůbec se mohou tvořit hvězdy,“ uvedla spoluautorka výzkumu Megan Donahue z Michiganské státní univerzity. „Fermiho bubliny pozorované v rentgenovém a gama záření kolem černé díry naší Mléčné dráhy ukazují, že tato černá díra byla v minulosti pravděpodobně aktivnější. Měření rotace naší černé díry je důležitým testem tohoto scénáře.“
K určení rotace Sgr A* použili autoři tzv. metodu odtoku (outflow), která podrobně popisuje vztah mezi rotací černé díry a její hmotností, vlastnostmi hmoty v blízkosti černé díry a vlastnostmi odtoku. Odtok vytváří rádiové vlny, zatímco disk plynu obklopující černou díru je zodpovědný za rentgenové záření. Pomocí této metody vědci zkombinovali data z observatoří Chandra a VLA s nezávislým odhadem hmotnosti černé díry z jiných dalekohledů.
Credit: Chandra X-ray Center
Ruth A Daly et al, New black hole spin values for Sagittarius A* obtained with the outflow method, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2023). DOI: 10.1093/mnras/stad3228
Zdroj: Chandra X-ray Center / Phys.org, přeloženo / zkráceno
Rentgenový snímek Sagittarius A* a okolní oblasti pořízený observatoří Chandra. Credit: NASA/CXC/Univ. of Wisconsin/Y.Bai a kol.
Jen poznamka. Predpokladam, ze prumerny cech si pod fotbalovym micem nepredstavi tu sisku z americkeho fotbalu (narozdil od americana, pro ktereho je naopak nepredstavtelny kulovy fotbalovy mic).
Nicmene rugbyovy mic je sisaty v Cechach i v Americe.
@pavel
dobra poznamka, a jeste by se melo dodat, ze ten prurez vypada jak ragbyovy mic,
protoze je rotacne symetricke tak nejlepsi y bylo rict, ze to vypada jako cocka.
ano, pardon, americky fotbal…
Řekl bych, že černá díra má kromě hmotnosti a rotace i náboj. Nebo se pletu?
ma elektricky naboj, ano, ale to asi realne bude blizke 0? (tedy „realne“, no tak ono kdovi, kdyby misto toho byly gravstary, tak ani zadne cerne diry nebudou existovat, ze…)