Článek
Vlákna se pravděpodobně vytvořila před cca šesti miliony lety jako výsledek výronů plynu, tryskajících z okolí supermasivní černé díry v centru Mléčné dráhy, tedy z objektu s názvem Sagittarius A*.
Dotyčné výrony interagovaly s okolním mezihvězdným materiálem a takto vzniklé útvary vydávají tepelné elektromagnetické záření v rádiové oblasti spektra.
Podobný objev vědce, jaký sám učinil před 39 lety
Hlavním autorem nové studie o objevu z roku 2022, zveřejněné 2. června 2023 v časopise The Astrophysical Journal Letters, je Farhad Yusef-Zadeh, profesor fyziky a astronomie na Weinberg College of Arts and Sciences na Northwestern University v americkém státě Illinois.
Tajemství hvězdy X3a v srdci Mléčné dráhy odhaleno
Jak připomíná zpravodajská stanice CNN, Yusef-Zadeh shodou okolností před takřka 40 lety objevil jiný typ vláken, rozmístěných rovněž poblíž středu Galaxie.
Tenkrát se jednalo asi o 1000 vertikálně orientovaných vláken, vypadajících jako jakési „svislé“ čárky, dlouhé kolem 150 světelných let. Navzdory podobnostem mezi nově objevenými vlákny a těmi, která byla identifikována v roce 1984, mají obě skupiny různé vlastnosti.
Physics and Astronomy professor Farhad Yusef-Zadeh has made a thrilling new observation of the center of the Milky Way, revealing a structure of nearly 1,000 mysterious strands up to 150 light-years long.
— Northwestern University Physics and Astronomy (@NUPhysicsAstro) February 11, 2022
Congratulations Farhad, on this outstanding discovery! pic.twitter.com/w2fA9WLdTJ
Oba druhy vláken se chovají odlišně - nově objevená horizontální vysílají tepelné rádiové záření a jsou spojena s molekulárními mraky, které částečně nebo zcela souvisejí s oblastí kolem centrální černé díry (molekulární mraky se skládají obecně z plynu, prachu a hvězd).
Dříve objevená vertikální vlákna sice také září v rádiové oblasti, ale jsou navíc spjata s magnetickými poli, která urychlují elektrony kosmického záření na velmi vysoké rychlosti porovnatelné s rychlostí světla.
Einstein se opět nemýlil. Astronomové objevili vesmírnou ozvěnu gravitačních vln
Vertikální vlákna jsou orientována kolmo ke galaktické rovině, zatímco horizontální jsou rovnoběžná s touto rovinou a mají tendenci směřovat k centrální černé díře. Rozložení a uspořádání vláken tedy může pomoci ukázat, jak se shluky materiálu v minulosti v dané oblasti pohybovaly a deformovaly.
Řád do chaosu
Horizontálně orientovaná plynová vlákna jsou, jak se zdá, nějakým způsobem spojena s výtoky materiálu z těsného okolí centrální černé díry směrem ven. Systém těchto vláken dodává jistý řád do zdánlivě chaotického bezprostředního okolí jádra Mléčné dráhy.
Jejich přítomnost může poskytovat důkaz, že v relativně nedávné době vyvrhoval obří objekt Sagittarius A* do vesmíru poměrně hodně energie a materiálu ve formě výtrysků či usměrněných výtoků.
Profesor tvrdí, že vesmír může být dvakrát starší, než jsme si dosud mysleli
Sagittarius A* je nám pravděpodobně nejbližší supermasivní černá díra, nacházející se asi 26 tisíc světelných let od naší planety. Je relativně „tichá“, tedy málo aktivní, a proto je obtížné ji studovat.
Výtrysky z černé díry bývají obvykle symetrické, je tedy nutné prozkoumat i opačnou stranu centrální galaktické černé díry, než která je vidět ze Země - tj. zjistit, zda se i tam vyskytuje stejný typ vláken.
Objev horizontálních vláken byl učiněn díky analýze dat pocházejících ze systému radioteleskopů MeerKAT rozmístěných v Jihoafrické republice. Systém spravuje Jihoafrická radioastronomická observatoř (SARAO). Celkem obsahuje 64 satelitních parabol, z nichž každá je vysoká 20 metrů. Jsou propojeny přes vzdálenosti asi osmi kilometrů a rozmístěny v řídce osídlené oblasti s minimálním rádiovým rušením.
Tajemství vesmírné exploze odhaleno: Z kolabující hvězdy vytryskl nejjasnější gama záblesk
Nová studie vypracovaná pod vedením Yusefa-Zadeha rozšiřuje naše znalosti o chování a struktuře centrální oblasti Mléčné dráhy. Další výzkum těchto vláken by mohl přinést cenné informace o rotaci a dynamice centrální supermasivní černé díry Sagittarius A*, orientaci jejího tzv. akrečního disku a o proudech či výtryscích, které z něj zřejmě vycházejí.
Výzkumníci zdůrazňují, že jejich práce je nepřetržitým procesem, který vyžaduje neustálé pozorování, „nesmlouvavou“ korekci představ a množství práce na zdokonalování modelů.
Sagittarius A* (Sgr A*)
Sagittarius A* je supermasivní černá díra nacházející se ve středu Mléčné dráhy, tedy naší galaxie.
Má obrovskou hmotnost, přibližně 4,1 milionu hmotností Slunce. Sagittarius A* je zdrojem silného gravitačního pole, které ovlivňuje pohyb hvězd a dalších objektů poblíž středu Galaxie. Její přítomnost, poloha a další vlastnosti byly zjištěny díky pozorováním pohybů hvězd v jejím blízkém okolí. Tyto hvězdy se mají pohybovat v oblasti s extrémně vysokými gravitačními silami, což naznačuje přítomnost velmi hmotného objektu, jakým je černá díra.
Další úspěch astronomie. Pokochejte se prvním snímkem „naší“ černé veledíry
Sagittarius A* je zdrojem silného záření v různých oblastech elektromagnetického spektra, včetně rentgenového záření.
Kvůli své blízkosti k Zemi (ve srovnání s jinými supermasivními černými dírami, které se většinou nacházejí ve středech jiných galaxií) poskytuje Sgr A* pro vědce jedinečnou příležitost zkoumat chování a vlastnosti supermasivních černých děr.
Akreční disk kolem černé díry
Akreční disk je tenká, horká a rychle rotující struktura, která vzniká tím, že okolní materiál je prudce vtahován do kruhu či disku kolem černé díry. Akrece je proces, kdy se hmota z okolního prostředí pohybuje směrem k černé díře a postupně se s ní spojuje. Tato hmota tvoří rotující akreční disk. Tento disk je extrémně horký a generuje obrovské množství energie ve formě elektromagnetického záření, včetně rentgenového záření, jak se v něm částice vzájemně prudce srážejí. Akreční disk kolem Sgr A* je studován zejména pomocí pozorování rentgenového záření.
Supermasivní černé díry mohou produkovat i usměrněné výtrysky hmoty, což jsou proudy rychle se pohybujícího materiálu, které vycházejí z okolí černé díry. Tyto výtrysky jsou často pozorovány ve formě záření ve viditelné, rentgenové a rádiové oblasti spektra. Jejich původ a mechanismy vzniku nejsou zatím zcela objasněny, ale předpokládá se, že jsou spojeny s vysokoenergetickými procesy v akrečním disku a se silnými magnetickými poli v blízkosti černé díry. Výtrysky hmoty mohou mít vliv na okolní prostředí, např. na pohyby blízkých hvězd.
Astrofyzici objevili hvězdu, která nejrychleji oběhne supermasivní černou díru
