Vzdálená černá díra tančí s mlhovinou a vysílá k nám signály

TLDR: Mikrokvasar, čili asi černá díra, nečekaně ovlivňuje stav 100 světelných vzdálené mlhoviny – a způsobuje, že nám z ní přichází opakující se signály. Je to poprvé, co byl taková vztah odhalen na podobnou vzdálenost. Studie tu.

Kosmická periodicita

Před našima očima na blízkém galaktickém dvorečku se odehrává nečekaný tanec mlhoviny Fermi J1913+0515 a vzdálené černé díry. Naznačuje to nová studie tým vedeného Ťienem Li z německého centra DESY. Oba objekty provádějí interakci na vzdálenost 100 světelných let, která je odděluje – což je cca. třicetinásobek vzdálenosti Slunce od jiné nejbližší hvězdy. A to nám obratem říká cosi víc o podobných kosmických vztazích obecněji.

Pojďme ale postupně. Germánští vědátoři s asijským srdcem se nezaměřili na fermiovské mračno omylem. Z tohoto sektoru oblohy totiž s hodinářskou přesností přichází záblesky gama radiace. Pulz se opakuje každých 162 dní. „Mimozemšťani!“ voláte vy a druhý technik Rimmer, vědci však při podobných situacích očekávají spíše přirozené vysvětlení.

Desetileté hledání původu periodicity záblesků nyní přišlo s tím, že za tuto opakování signálu zřejmě může právě propojení obou těles. K detekci signálů byla mimochodem použita observatoř Arecibo, kterou nedávno poničil James Bond (anebo možná teda spíše spadlý kabel).

Fermi J1913+0515 je obyčejná mlhovinka, její 100 světelných let vzdálený soused mikrokvasar SS 433 je však podstatně zajímavější. Mikrokvasar je tvořen binárním systémem. Po boku masivní hvězdy se nachází cosi, co má podle odhadů hmotnost cca. 10 až 20 Sluncí. Jedná se tedy pravděpodobně o černou díru jakožto pozůstatek po supernově někdejší hvězdičky, také se však může jednat o neutronovou hvězdu.

Tak či onak, jak se obří hvězda zbavuje své atmosféry, mikrokvasar září aktivitou – pohlcuje totiž kvanta plynu, jeho akreční disk září jako nově zakoupený bourák, a to se projevuje i na detekované radiaci. A právě ona radiace ovlivňuje vzdálenou mlhovinu způsobem, který vědátoři zatím nečekali.

Mikrokvasar SS 433, jak si ho představuje talentovaný grafik. Zdrojj: DESY, Science Communication Lab
Mikrokvasar SS 433, jak si ho představuje talentovaný grafik v okamžiku kdy zdejší singularita střílí jety. Jeden z nich míří poblíž mlhoviny. Zdroj: DESY, Science Communication Lab

Jeden vedle druhého

Z černých děr, které svačí hmotu, typicky vylétávají dva protichůdné výtrysky záření – říká se jim „jety“ a vycházejí ze severního a jižního pólu singularity. Jedná se o jakési částicové krkání singularit, které je šířeno na extrémní vzdálenosti a je produkováno jenom v případě konzumace.

Jety jsou běžně rovné, v případě SS 433 jsou ale tyto částicové výtrysky zakroucené jako ve spirále. Může za to zřejmě složité prostředí binární hvězdy v kombinaci s kýváním osy rotace černé díry. Výsledkem jsou tak či onak jety ve tvaru fusilli.

Kosmické těstoviny, které míří na jednom konci k mlhovině. Zdroj: DESY, Science Communication Lab

Tým DESY došel k tomu, že tento tvar se zřejmě podílí na signálech z Fermi J1913+0515. Jeden z jetů totiž zřejmě stříká i ve směru mlhoviny Fermi J1913+0515. Vědátoři totiž došli k tomu, že ona aktivita mikrokvasaru odpovídá periodicitě 162,5 dní, čili stejně jako signály z mlhoviny!

Část záření ve vřetenovém tvaru sice neprotíná mlhovinu přímo, vlétávají do ní ale zřejmě protony z části záření mikrokvasaru. Což se děje ve větší intenzitě opakovaně dle kymácení jetu – a napájí či zesiluje také záření, které mlhovina Fermi J1913+0515 vysílá směrem k nám!

Je to vůbec poprvé, co se podařilo propojit aktivitu podobných objektů vzdálených celých 100 světelných let. A říká nám to zase o něco víc o tom, jak ve vesmíru probíhají interakce mezi překvapivě vzdálenými kosmickými tělesy.

Motory vesmíru

Ačkoliv totiž při pohledu na noční oblohu výhled vypadá klidně, zdání našich primitivních lidských smyslů nemůže víc klamat. Vesmír v každém okamžiku září mnoha různými zářeními, z nichž viditelné světlo je jenom dílčím podílníkem. Interakce různých dalších typů záření jsou však našim zrakům skryté, a objevujeme je až od vynálezu radioastronomie.

A jak ukazuje interakce Fermi J1913+0515 a SS 433, ve vesmíru bude nejspíše docela běžné, že potůček částic vytékající z jednoho objektu může napájet aktivitu objektů dočista odlišného. Skrytou tvář kosmu teprve poznáváme – jak věda odhaluje, které další záření lze detekovat, a rozšiřuje tak lidstvu jeho kosmický zrak!

A že je proč jej rozšiřovat. Černé díry, občas ještě považované za horor, jsou ve skutečnosti významní, dost možná nejvýznamnější aktéři vesmíru. A nelze je za to nemilovat! Uvážíme-li, že fyzika černých děr se začala výrazněji posouvat až v 60. a 70. letech, a jméno „černá díra“ zřejmě teprve v roce 1964 vymyslela vědecká novinářka (!) Ann Ewing, není to špatný posun…

Zdroj memu: Interstellar/Warner Bros.

O tom, že černé díry jsou motory vesmíru, ostatně také nepíšu poprvé. Nejenže černým dírám vděčíme za gravitační centra galaxií nebo za rozdmýchávání aktivity. Ale také se nedávno objevila studie, která opět připomněla, že černé díry zdědí vesmír. Pokud se totiž nestane nic nečekaného, ona kosmická aktivita se jednoho dne za triliony a triliony let dozajista uklidní.

Poté, co dojde na výbuchy u těch posledních hvězd, zbudou ve vesmíru jenom černé díry. Viditelné světlo, kdysi vyluzované hvězdami, zůstane jenom vzpomínkou minulosti, protože jednoduše nezbude žádný objekt, který by mohl světlo vydávat. Zbudou jenom černé díry, jejich kolize nebo vypařování čas od času prosvítí vesmír částicemi.

Ačkoliv tak částicový taneček mlhoviny a mikrokvasaru může zřejmě z pohledu Země vypadat nezvykle, nejenže jde zřejmě o zcela běžný kosmický jev, ale dokonce možná jev běžnější, než jsme my lidé

[Ladislav Loukota]

Černé díry jsou naše minulost i budoucnost. A studujeme je i u nás v Česku!

Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, který tvoří přípravné testy pro studenty vysokých škol. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – jeho kontaktní mail je vedatororg@seznam.cz

Diskuze

Reklama