Skvelý objav astrofyziky: BLÍZKA ČIERNA DIERA AKO DOKORÁN OTVORENÉ OKNO DO RANÉHO KOZMU

Začnem tým, že pre  mňa bolo veľkým prekvapením, keď som sa pred mnohými rokmi od môjho dobrého priateľa, známeho profesora astronómie v Heidelbergu (od ktorého som sa veľa naučil), Friedricha Gondolatscha (1904-2003), dozvedel, že profesor na Cambridge-University John Michell, bol prvým vedcom, ktorý postavil hypotézu čiernych dier, a to už v roku 1783 !!!
 

Čierna diera v centre blízkej galaxie rastie mimoriadne rýchlo, čím vyvoláva bezprecedentný nárast rádiového žiarenia.

Táto jedinečná galaxia, ktorá vykazuje vlastnosti očakávané astronómiou v ranom kozme, poskytuje dôležité poznatky o raste prvých čiernych dier.   

Medzinárodný tím astrofyzikov pod vedením Stefanie Komossa z Inštitútu Maxa Plancka pre rádiovú astronómiu (MPIfR) skúmal galaxiu, ktorá už viac ako osem rokov mimoriadne silno žiari v rádiovom pásme.

Hoci sa galaxia nachádza vo vzdialenosti len 1,8 miliardy svetelných rokov, jej centrálna čierna diera vykazuje vlastnosti typické pre raný vesmír.

Tento objav umožňuje výskumníkom lepšie pochopiť vznik výtryskov (jetov) a rast čiernych dier v ranom vesmíre.

Krátkodobé zdroje rádiového žiarenia na oblohe – známe ako rádiové prechodné javy (rádiové tranzienty) – môžu vznikať v blízkosti čiernych dier. Sú výsledkom procesov prebiehajúcich za extrémnych fyzikálnych podmienok. Kým väčšina rádiových prechodných javov trvá len dni alebo týždne, tak supermasívna čierna diera v centre galaxie SDSS J110546.07+145202.4 žiari v rádiovom pásme intenzívne už niekoľko rokov, čím sa stáva pre astronómov prvým zdrojom tohto druhu s takýmto prejavom.

Medzinárodný tím pod vedením Stefanie Komossa skúmal túto jedinečnú galaxiu pomocou nových pozorovaní a archívnych údajov pokrývajúcich spektrum od nízkoenergetických rádiových vĺn až po vysokoenergetické röntgenové žiarenie. Výsledky boli publikované v časopise The Astrophysical Journal v článku

SILNÝ A DLHOTRVAJÚCI SIGNÁL

Zmienená galaxia sa nachádza v súhvezdí Lev. Intenzita jej rádiového žiarenia sa v krátkom čase zvýšila viac ako dvadsaťnásobne a nevykazuje žiadne známky slabnutia. Galaxia už viac ako osem rokov mimoriadne silno žiari v rádiovom spektre – približne desať biliárd (10¹⁶) ráz intenzívnejšie než naše Slnko.

„Ide o prototyp novej triedy galaxií, ktoré prechádzajú rýchlymi a dramatickými zmenami v rádiovom vyžarovaní,“ uvádza spoluautor Phil Edwards z austrálskej národnej vedeckej organizácie CSIRO.

Zdrojom tohto rádiového vyžarovania je čierna diera v centre galaxie. Hoci má táto čierna diera pomerne malú hmotnosť, táto hmotnosť mimoriadne rýchlo narastá v dôsledku hromadenia (akrécie) hmoty.

„Jasné rádiové emisie z rýchlo rastúcich čiernych dier s nízkou hmotnosťou sú už samy osebe zriedkavé. Prechod do dlhotrvajúceho stavu s vysokou intenzitou rádiového žiarenia nebol predtým nikdy pozorovaný,“ uvádza hlavná autorka Stefanie Komossa. „Následné pozorovania pomocou viacerých teleskopov – vrátane 100-metrového rádioteleskopu v Effelsbergu, sústavy Australia Telescope Compact Array organizácie CSIRO a vesmírnych družíc – potvrdzujú jedinečné vlastnosti tohto zdroja,“ dodáva spoluautor Alexander Kraus.

Na základe rozsiahleho súboru údajov sa tím domnieva, že do čiernej diery už niekoľko rokov prúdi zvýšené množstvo hmoty, čo vyvolalo vznik výtrysku (jetu) – kolimovaného prúdu častíc pohybujúcich sa rýchlosťou blízkou rýchlosti svetla, ktoré emitujú žiarenie.

Presné príčiny toho, prečo do čiernej diery prúdi viac hmoty a prečo tento výbuch trvá tak dlho, zatiaľ nie sú úplne objasnené.

LOKÁLNE LABORATÓRIUM PRE SKÚMANIE RANÉHO VESMÍRU

Nízka hmotnosť a rýchly rast sú presne tie vlastnosti, ktoré sa očakávajú od centrálnych čiernych dier v galaxiách z obdobia raného vesmíru. Na rozdiel od týchto vzdialených zdrojov sa však objekt SDSS J110546.07+145202.4 nachádza v našom vlastnom kozmickom susedstve. To umožňuje podrobné pozorovania a poskytuje poznatky o fyzikálnych procesoch, ktoré riadia vývoj čiernych dier a vznik výtryskov.

„Takéto vysokoenergetické udalosti môžu astronómom priniesť množstvo informácií. Pozorovaním týchto výtryskov a výbuchov môžeme skúmať fyzikálne procesy v niektorých z najextrémnejších prostredí vo vesmíre,“ vysvetľuje spoluautor Kovi Rose zo Sydneyského inštitútu pre astronómiu pri Univerzite v Sydney.

V budúcnosti umožnia prístroje s vysokým rozlíšením, ako napríklad sústava VLBA (Very Long Baseline Array), vedcom zobraziť štruktúru výtrysku a sledovať vývoj rádiových emisií v priebehu nasledujúcich rokov. „Vďaka citlivým zariadeniam, akým bude pripravované observatórium SKA, bude možné identifikovať podobné prechodné rádiové javy pri budúcich prehliadkach oblohy. Je to kľúčové pre doplnenie medzier v našom chápaní raného vesmíru,“ vysvetľuje Stefanie Komossa.