Naše galaxie Mléčná dráha může skrývat mnohá tajemství. Na jedno takové narazili astronomové při svém bádání. Alespoň si to mysleli, když své pozorování a výpočty publikovali na konci listopadu v časopise Nature. Nyní se zdá, že se mohli splést ve výpočtech.
Pozorování jedné ze zhruba sta milionů černých děr v Mléčné dráze astronomy z čínské Národní astronomické observatoře přineslo překvapující zjištění. Ve vzdálenosti zhruba 13 800 světelných let od Sluneční soustavy se totiž má nacházet černá díra, jejíž hmotnost odpovídá 68násobku hmotnosti Slunce.
A to je výrazně více, než v této oblasti vesmíru může podle současných poznatků astronomie mít. Až dosud totiž vědci počítali s tím, že hmotnost černé díry v naší galaxii nemůže být větší než dvacetinásobek hmotnosti Slunce.
„Mysleli jsme si, že se velmi masivní hvězdy s chemickým složením typickým pro naši galaxii, které se přibližují ke konci svého života, musí zbavit většiny své masy v silných výronech plynu. Proto by v nich (černých dírách, pozn. red.) neměl být tak obrovský zbytek,“ řekl podle serveru EurekaAlert vedoucí práce Jifeng Liu. „Teoretici se nyní budou muset vypořádat s výzvou vysvětlit její vznik,“ dodal.
Někteří z nich se na to již podívali, ale spíše než k přepisování vysokoškolských skript poukazují na to, že mohlo dojít k omylu (PDF). Kde by mohl být problém, se ukáže, když si povíme, jak k objevení této černé díry došlo.
Jak byla černá díra objevena?
Objevit černou díru není snadné. I proto jsme jich v Mléčné dráze zatím identifikovali jen kolem dvaceti. Ty jsme zaznamenali především kvůli tomu, že kolem nich obíhala nějaká hvězda, které odebíraly plyn. Při tomto procesu se masivně uvolňuje rentgenové záření a právě to dokážeme zachytit na našich zařízeních.
Taková konfigurace černé díry a jejího hvězdného společníka však ne vždy znamená tak masivní přenos plynu a z toho vyplývající vznik množství rentgenového záření, které jsme schopni zachytit.
Astronomové v tomto případě zkusili jinou metodu. Pomocí čínského teleskopu Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope (LAMOST) se pustili do hledání hvězd, které obíhají kolem objektu, jenž není vidět. Při tom měří radiální rychlosti pohybu doprovodné hvězdy. Je to náročný a zdlouhavý proces, ale nakonec s ním slavili úspěch.
Byla tak objevena binární soustava černé díry a hvězdy LB-1, která je z našeho pohledu umístěna v oblasti souhvězdí Blíženců. K zjištění jejích parametrů byly použity největší optické dalekohledy 10,4m Gran Telescopio Canarias a 10m dalekohled Keck-I na Havaji a také rentgenová observatoř Chandra, která je na oběžné dráze Země.
Spolu s pohybem hvězdy využili astronomové k výpočtu velikosti černé díry i světelné Hα emise.
Proč tedy není nalezená černá díra tak masivní?
A právě toto H alfa záření nyní může teorii o „nemožné“ černé díře vyvrátit. Z výše odkazovaného materiálu totiž vyplývá, že toto záření, které mělo dokazovat velikost černé díry, z ní vůbec nevychází.
Problém spočívá v tom, že ani velké pozemské dalekohledy nedokážou dostatečně ostře oddělit na takovou vzdálenost dva takto velké objekty, zvláště, když je jeden z nich černá díra. Podle webu Live Science vědci nedokázali plně oddělit data od jasného zdroje záření hvězdy a od slabého zdroje černé díry.
Záření H Alfa totiž po správné interpretaci výsledků pozorování nevykazuje žádný pohyb. To by však nebylo možné, protože i tak velká černá díra by musela na pohyb hvězdy kolem sebe reagovat a tím pádem by se to odrazilo i na tomto záření. Existují tak dvě vysvětlení. První by znamenalo, že je černá díra ještě výrazně větší a ani hvězda s ní nehne. Druhá možnost znamená, že toto záření vychází z jiného zdroje a to je výrazně pravděpodobnější varianta.
A tak byla možná vyřešena jedna vesmírná záhada, ale také nemusela. To ukážou až další měření a pozorování. Toto totiž není jediná černá díra, která se nevejde do současných tabulek. Nedávno Laserový interferometr (LIGO) a detektor gravitačních vln Virgo zachytily gravitační vlnění způsobené srážkami černých děr ve vzdálených galaxiích. Zajímavé je, že černé díry zapojené do takových kolizí jsou také mnohem větší, než jsou naše předpoklady.
O černých dírách mluvil v pořadu Rozstřel astrofyzik Jiří Svoboda:
11. dubna 2019 |
