Vesmírné EKG: Astronomové změřili „srdeční tep“ černé díře v souhvězdí Orla

Černé díry jsou podivná vesmírná stvoření a neméně zvláštní je i jejich výzkum. Vědci například nedávno zjistili, že se černá díra svým chováním do jisté míry podobá lidskému srdci. Mariano Méndez z nizozemského Kapteynova astronomického institutu společně s dalšími odborníky „změřili tep“ černé díře GRS 1915+105. Tato černá díra je součástí dvojhvězdy, vzdálené od nás přibližně 36 tisíc světelných let, která se nachází v souhvězdí Orla. Jejím partnerem je obyčejná hvězda, které černá díra, jak už to tak v podobných případech bývá, krade hmotu. Hmotnost černé díry vědci odhadují na 12 Sluncí, což z ní dělá pořádného otesánka a jednu z nejtěžších známých černých děr hvězdné velikosti.

Měření tepu černé díry

Méndezův tým analyzoval data v oblasti rentgenového záření i dalších částí elektromagnetického spektra, která byla shromážděna v průběhu uplynulých 15 let. Mimo jiné použili pozorování amerického vesmírného rentgenového teleskopu Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE) a data britské soustavy radioteleskopů Ryle Telescope, která se nachází severně od Londýna. 

Dvě fáze „tepu“ černé díry. Vlevo černou díru obklopuje mohutná žhavá korona, vpravo z oblasti zmenšené a ochlazené korony vyrážejí polární výtrysky (foto: Kapteyn Astronomical Institute, Mariano Méndez, CC BY 4.0)

Ukázalo se, že černá díra GRS 1915+105 vždy nejprve nashromáždí nakradenou hmotu a její korona, tedy světelná hranice u horizontu událostí tvořená vysoce nabitými částicemi, se postupně zvětšuje a zahřívá. Pak dojde k odpálení hmoty polárními výtrysky, přičemž se korona zmenší a ochladí. Jeden takový cyklus u černé díry GRS 1915+105 trvá podle vědců něco přes rok. 

TIP: Vědci pozorovali gigantický výtrysk hmoty kvasaru, široký jako celá galaxie

Výzkum přinesl i řadu nových otázek – rentgenové záření z korony například obsahuje výrazně více energie než lze vysvětlit samotnou teplotou korony. Vědci se domnívají, že tato extra porce energie by mohla pocházet z magnetického pole černé díry. To by zároveň mohlo vysvětlovat, jak výtrysky unikají. Při neuspořádaném magnetickém poli podle nich dochází k zahřívání korony a odebráním části energie se magnetické pole oslabí natolik, že umožní výtryskům uniknout. Vědci jsou přesvědčeni, že popsaný princip může stejně fungovat i u těžších černých děr, včetně například supermasivní černé díry v srdci naší Galaxie.