Větrná černá díra

28. únor 2012

Americkým vědcům se podařilo detekovat doposud nejsilnější hvězdný vítr u černé díry hvězdné hmotnosti. Ten neobvykle proudí z prstence obklopujícího zhroucenou hvězdu.

Americkým vědcům z Michiganské univerzity se pomocí pozorování rentgenové družice Chandra podařilo detekovat doposud nejsilnější hvězdný vítr unikající z černé díry hvězdné hmotnosti. Vítr o rychlosti větší jak 12 milionů km za hodinu proudí z černé díry o hmotnosti přibližně pěti až deseti hmotností Slunce. Tato rychlost je asi desetkrát větší, než byla kdy zjištěna u jiné černé díry hvězdného typu. Černá díra IGR 17091, ležící asi 28 tisíc světelných let od Slunce, tak odfoukává svůj materiál přibližně třicetinou rychlosti světla.

Hvězdná černá díra
Astronomové rozlišují černé díry v závislosti na jejich hmotnosti. Obecně jsou to buď hvězdné černé díry vzniklé zhroucením jedné hvězdy o hmotnosti 5-10 hmotností Slunce, nebo jsou pak černé díry značně hmotnější například v jádrech galaxií. Tam ovšem díra vzniká a dál se živí z hustého hvězdného a mezihvězdného materiálu. Není tudíž původem z jedné hvězdy a rovněž její chování a vliv na okolí je značně dramatičtější.

Pohyb materiálu v okolí černé díry ovlivňuje magnetické pole

Oproti běžným představám, že černé díry pohltí vše, co se dostane do spárů jejich extrémní přitažlivosti a nic nevyzáří, je ovšem pravda poněkud jiná. Zbavují se pohlceného i svého materiálu formou hvězdného větru. Na tuhle skutečnost už v roce 1998 doplatil i slavný fyzik Stephen Hawking, který uzavřel o 23 let dříve sázku o čtyřleté předplatné oblíbeného britského časopisu s fyzikem Klipem Thornem, že černé díry nezáří.

IGR 17091 je jednou z těch malých děr, které kdysi byly hmotnou hvězdnou a na sklonku života se zhroutily. Dál už jako hvězdy nesvítí, jen postupně odfukují materiál svým větrem. Co ovšem vědce opravdu zaráží, je fakt, že díra IGR 17091 odfoukává svůj materiál prostřednictvím větru silnějšího, než doposud pozorovali u děr až miliardkrát hmotnějších. Svým výkonem by se tak měla řadit do úplně jiné kategorie, než opravdu je.

Únik všemi směry
Další zajímavostí větru unikajícího z této černé díry je jeho směr. Běžně, zejména u hmotnějších děr, astronomové detekují hvězdný vítr unikající především z pólů černé díry, kolmo na disk materiálu obklopujícího díru. V takových případech mohou toky materiálu unikajícího z díry dosahovat téměř rychlosti světla. V případě IGR 17091 ovšem díra neodfoukává vítr na pólech, ale do všech směrů. A ještě překvapivější je fakt, že vítr uniká ze zmíněného disku kolem díry a unikajícího materiálu je evidentně více, než je díra schopna pohltit. Zároveň pozorování z obří radiové observatoře VLA v Argentině neukazuje, že by díra zářila v nějakém úzkém svazku v rádiovém oboru, jak je to u pólů černých děr běžné. Nejen tyto zatím nevysvětlené paradoxy tak přináší mnoho nových otázek o struktuře a chování černých děr.

Černá díra IGR 17091

Magnetický proces urychlování
Za vysokou rychlostí unikajícího hvězdného větru stojí patrně silné magnetické pole prstence kolem této černé díry. Je zodpovědné jak za urychlování částic hvězdného větru, tak i jeho proudění. Navíc se ukazuje, že vysoká rychlost není stálá, neboť družice Chandra už objekt pozorovala o dva měsíce dříve a na základě pořízených spekter iontů železa bylo zřejmé, že se rychlost doslova skokově mění. Díra není samostatným objektem, ale obíhá ji hvězda podobná Slunci, která zjevně nemalým dílem zasahuje do struktury tohoto pole. Jak přesně se ale magnetické pole chová, je teď předmětem teoretického bádání. Každopádně je tento objev v oblasti výzkumu černých děr poměrně unikátní a vědci si jím slibují hlubší porozumění těchto proslulých objektů.

autor: Petr Horálek
Spustit audio

Nejposlouchanější

Více z pořadu

E-shop Českého rozhlasu

Vždycky jsem si přál ocitnout se v románu Julese Verna. Teď se mi to splnilo.

Václav Žmolík, moderátor

tajuplny_ostrov.jpg

Tajuplný ostrov

Koupit

Lincolnův ostrov nikdo nikdy na mapě nenašel, a přece ho znají lidé na celém světě. Už déle než sto třicet let na něm prožívají dobrodružství s pěticí trosečníků, kteří na něm našli útočiště, a hlavně nejedno tajemství.