Vzdálený vesmír
Fotografii supermasivní černé díry Sagittarius A*, která se nachází v „srdci“ Mléčné dráhy zhruba 27 000 světelných let od Země, viděl snad každý. Úchvatný snímek publikovaný v květnu roku 2022 byl pořízen mezinárodním projektem Event Horizon Telescope (EHT) pomocí obrovské virtuální antény složené z několika radioteleskopů, jako například ALMA a APEX, rozmístěných po celé Zemi. Nyní jsme se dočkali další fotografie veledíry Sagittarius A*, tentokrát ale v polarizovaném světle, díky kterému máme možnost nahlédnout na spirálovité struktury silných magnetických polí v blízkosti tohoto hmotného kolosu. Ty se překvapivě podobají polím u supermasivní černé díry M87* a mimo jiné naznačují existenci skrytého výtrysku materiálu.
Nová analýza odhaluje menší černou díru, která opakovaně proráží plynný disk větší černé díry v centru vzdálené galaxie. Zdá se tak, že v srdci vzdálené galaxie dostala supermasivní černá díra škytavku.
Tisková zpráva Astronomického ústavu AV ČR, Masarykovy univerzity a Matematicko fyzikální fakulty Univerzity Karlovy.
Černé díry představují příležitost, jak zkoumat fyziku v extrémně silném gravitačním poli. Hmota nabalující se na černé díry se před svým dopadem zahřívá na velmi vysoké teploty a vyzařuje intenzivní rentgenové záření. Kosmické sondy schopné zaznamenat takové záření objevily vloni v srpnu nový objekt s názvem Swift J1727.8-1613. Jen několik málo dnů od objevu se tento objekt zjasnil natolik, že se stal nejjasnějším pozorovaným zdrojem rentgenového záření a potvrdilo se, že se jedná o černou díru pohlcující hmotu z blízké hvězdy.
Ne, nedíváte se na mračno v Mléčné dráze. Tato oblast HII s označením NGC 604 se nachází v jednom z ramen galaxie v Trojúhelníku (Messier 33) vzdálené přes 2,7 milionů světelných let od Země. Takto mlhovinu zachytil kosmický dalekohled Jamese Webba v infračervených vlnových délkách pomocí přístrojů NIRCam a MIRI. Samotný hvězdný ostrov je třetím největším členem Místní skupiny galaxií, do níž patří i Mléčná dráha.
Prach v okolí center galaxií významně ovlivňuje měření jejich vzdáleností ve vesmíru. Upozornil na to tým fyziků pod vedením Michala Zajačka z Masarykovy univerzity, kteří zpracovávali ultrafialová a rentgenová data ze souboru 58 aktivních galaxií.
Před několika lety se otevřelo zcela nové pozorovací okno do vesmíru. Byly poprvé spolehlivě detekovány gravitační vlny. Od té doby počet pozitivních detekcí neustále roste. Odborníci z Oddělení galaxií a planetárních systémů ASU se zabývali možností detekce gravitačních vln z jiných typů zdrojů, než které jsou v popředí tohoto oboru dnes.
V Praze od 4. do 8. prosince 2023 probíhá za účasti předních světových kapacit oboru mezinárodní setkání odborníků zabývajících se rentgenovou astronomií – AXRO 2023. Cílem setkání je mj. diskutovat nejnovější technologie pro budoucí rentgenové družice.
Rentgenové dvojhvězdy jsou laboratořemi akrečních procesů probíhajících v okolí černých děr hvězdných hmotností. Studie publikovaná Anastasiyí Yilmaz pod vedením Jiřího Svobody z ASU ukazuje, že vlastnosti systémů určené z pozorování silně závisí na použitém interpretačním modelu.
Vědci objevili dosud nejstarší černou díru, která vznikla necelé půl miliardy let po velkém třesku. Nachází se v raném stádiu svého růstu, které dosud nebylo pozorováno. Zveřejněné výsledky potvrzují dosavadní teorie, podle nichž supermasivní černé díry existovaly již na úsvitu vesmíru. Na pozorování se v uplynulém roce podílely vesmírný teleskop Jamese Webba a rentgenová observatoř Chandra.
9. listopadu vydala ČR dopis podpory k zapojení do přípravy nové rentgenové družice STROBE-X, navrhované ve Spojených státech amerických ve výzvě americké kosmické agentury NASA pro tzv. Probe-class mise s rozpočtem 1 miliardy USD. Mise STROBE-X (Spectroscopic Time-Resolving Observatory for Broadband Energy X-rays) je optimalizovaná pro studium nejextrémnějších podmínek ve vesmíru.
Na začátku července se vydal do vesmíru nový dalekohled Evropské kosmické agentury nesoucí jméno dávného řeckého matematika. Dnes jsme se po měsících testování dočkali uveřejnění prvních plnohodnotných snímků. Nikdy předtím žádný teleskop nepořídil tak ostré obrázky natolik vzdálených objektů na tak velké části oblohy. Jeho cílem je především pátrat po stopách temné energie a temné hmoty. Za tímto účelem bude zkoumat tvary, vzdálenosti a pohyb galaxií vzdálených až 10 miliard světelných let.
Na počátku vesmíru, uvnitř horkého a nahuštěného prostředí, byly vytvořeny tři prvky, vodík (H), helium (He) a malé množství lithia (Li). V Mendělejevově periodické tabulce jich je dnes zapsáno celkem 118, valná většina z nich byla s největší pravděpodobností zformována uvnitř jader masivních hvězd, v supernovách a při srážkách neutronových hvězd.
Bystré „oko“ dalekohledu Jamese Webba svým objevem znovu překvapilo astronomy. Teleskop se zaměřil na jednu z nejjasnějších mlhovin na noční obloze, která zdobí meč známého souhvězdí mytologického lovce Oriona, a sice Velkou mlhovinu v Orionu. Jedná se o hvězdotvornou oblast nacházející se 1 350 světelných let od nás. Její šířka dosahuje asi 33 světelných let a na nočním nebi je o něco větší než Měsíc v úplňku.
Mezinárodní tým vědců, jehož členem je také astrofyzik Michal Zajaček z Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity, identifikoval mladou hvězdokupu v bezprostřední blízkosti supermasivní černé díry Sgr A* v centru naší Galaxie. Vědce překvapilo stáří pozorovaných objektů a poprvé publikovali spektrum centra naší galaxie pořízené vesmírným dalekohledem Jamese Webba.
Pomocí radioteleskopu ALMA astronomové zaznamenali magnetické pole galaxie tak vzdálené, že jejímu světlu trvalo více než 11 miliard let, než dorazilo až k nám. Objekt tedy pozorujeme tak, jak vypadal, když byl vesmír jen 2,5 miliardy let starý. Výsledek astronomům přináší zásadní informace o tom, jak se utvářela magnetická pole galaxií podobných té naší.
Díky mimořádné pozorovací kampani, na které se podílelo 12 pozemních i kosmických teleskopů včetně zařízení Evropské jižní observatoře ESO, se astronomům podařilo odhalit podivné chování pulsaru – kompaktního pozůstatku hmotné hvězdy s mimořádně rychlou rotací. Záhadný objekt je známý rychlými přechody mezi dvěma módy aktivity, což bylo až dosud pro astronomy nepochopitelné. Nyní však vědci objevili, že za toto podivné ‚přepínání‘ jsou zodpovědné náhlé krátkodobé emise hmoty z pulzaru.
Přesvědčivý důkaz existence supermasivních černých dvojděr v aktivních galaktických jádrech přinesl mezinárodní výzkumný tým, kterého součastí byl i astrofyzik Michal Zajaček z Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity. Výsledky studie, která zpracovávala data získaná největšími radioteleskopy na světě, byly nedávno prezentovány v prestižním odborném časopise The Astrophysical Journal. Na výzkumu se podílel tým odborníků z pěti zemí a osmi vědeckých či univerzitních pracovišť.
Magnetary – neutronové hvězdy s vysokou hustotou a mimořádně silným magnetickým polem – jsou objekty s nejsilnějšími magnetickými poli ve vesmíru a nalézáme je po celé Galaxii. Astronomové však zcela přesně nevědí, jak vznikají. Díky použití celé řady teleskopů po celém světě, včetně zařízení Evropské jižní observatoře ESO, se nyní vědcům podařilo nalézt hvězdu, která se pravděpodobně magnetarem teprve stane. Jedná se o hmotnou héliovou hvězdu se silným magnetickým polem – dosud nepopsaný typ hvězdného objektu, který by mohl původ magnetarů osvětlit.
Model aktivního galaktického jádra má v literatuře poměrně stabilní podobu. Supermasivní černá díra obklopená akrečním diskem, z něhož je díra soustavně nebo epizodicky krmena. Mohou být přítomny polární výtrysky. Výsledkem aktivity je specifický tvar spektrálního rozložení energie. Marcel Štolc a jeho kolegové si položili otázku, zda je možné pouze ze vzhledu spektra usoudit na nepravidelnosti akrečního disku, zejména, jsou-li v něm přítomny mezery.
Astrofyzikální PRogresy z Opavy: Studentka Teoretické fyziky na Fyzikálním ústavu SU v Opavě Zuzana Turoňová se ve své doktorandské práci zaměřila na výzkum specifických vlastností rentgenových binárních systémů, ve kterých jednou ze složek je černá díra. Tento zajímavý výzkum, jehož cílem je porozumění vzniku a vývoji těchto binárních systémů, v budoucnu přispěje k popisu chování látky v okolí černých děr a pomůže tak lépe identifikovat i dále zkoumat například prstence hmoty v okolí černých děr, jejichž snímky nám v minulých letech přinesl projekt Event Horizon Telescope. Svému výzkumu se přitom Zuzana Turoňová věnuje ve spolupráci s vědci na proslulé vědecké základně Los Alamos ve Spojených státech, v jejíž blízkosti proběhl 16. července 1945 pod vedením Roberta Oppenheimera první test atomové bomby.
