Teleskop ALMA zachytil prvé snímky akréčného disku čiernej diery - „šišky“zahriateho plynu a hmoty, ktorá sa okolo neho točí a ktoré postupne absorbuje, podľa článku uverejneného v Astrofyzikálnom liste.
„Pri vysvetľovaní rôznych vlastností kvázarov sme už dlho verili, že aktívne supermasívne čierne diery sú obklopené šošovkovitou štruktúrou plynu a prachu. Nevideli sme ju, pretože je veľmi malá. Tento sen sme dokázali realizovať len vďaka ultra vysokému rozlíšeniu ALMA a potvrdili sme, že takáto štruktúra existuje, “hovorí Mastoshi Imanishi z Japonského národného astronomického observatória v Tokiu.
Vesmírové šišky a bagely
Supermasívne čierne diery sa nachádzajú v strede takmer každej galaxie. Na rozdiel od čiernych dier, ktoré sa objavujú, keď sa hviezdy zrútia, je ich hmotnosť niekoľkonásobne miliónnásobkom hmotnosti Slnka. Pravidelne absorbujú hviezdy, iné nebeské telá a plyn a vypudzujú časť zachytenej látky vo forme trysiek - lúčov zahrievanej plazmy pohybujúcich sa rýchlosťou blízkeho svetla.
Tieto emisie sú podľa astronómov výsledkom skutočnosti, že čierne diery nie sú schopné absorbovať hmotu v neobmedzenom množstve. Existuje určitá hranica, ktorú astrofyzici nazývajú Eddingtonovým limitom: keď sa dosiahne, látka sa začne hromadiť v blízkosti čiernej diery vo forme horúceho „šišky“- akrečného disku, kde sa častice trú o seba, zahrejú sa na veľmi vysoké teploty a dostanú sa do priestoru.
Nie všetky čierne diery sa takto správajú, vysvetľuje Imanishi. Napríklad objekt Sgr A * v strede našej galaxie sa vyznačuje skromnou dispozíciou a chuťou k jedlu, nemá trysky a akrečný disk. Otázka, ako sa vytvára akrečný disk a prečo niektoré čierne diery prudko strácajú chuť do jedla alebo naopak, získajú ju, sa stala jednou z hlavných otázok astronómie.
Japonskí astrofyzici urobili prvý krok k vyriešeniu tohto tajomstva pozorovaním špirálovej galaxie M77 v súhvezdí Cetus (jeden z najbližších susedov Mliečnej dráhy) s mikrovlnným ďalekohľadom ALMA na vysokej plošine Chahnantor v Čile.
Propagačné video:
Čierny dierový obed
Disk tejto galaxie je otočený v našom smere „čelia“, čo umožňuje astronómom sledovať to, čo sa deje v jeho strede, kde je jedna z najaktívnejších a najjasnejších supermasívnych čiernych dier v bezprostrednej blízkosti Mliečnej dráhy.
Pri hľadaní „šišky“vo svojom strede vedci z Japonska hľadali trik: pozorovali dva typy molekúl, ktoré môžu byť prítomné v blízkosti čiernej diery, ale správajú sa inak za rôznych podmienok. Napríklad molekuly oxidu uhoľnatého, ktoré ALMA dokáže dobre rozlíšiť, sa nachádzajú takmer vo všetkých rohoch galaxií a môžu emitovať mikrovlny takmer za akýchkoľvek podmienok.
Na druhej strane látky ako kyselina kyanovodíková alebo niektoré aldehydy (najjednoduchšie zlúčeniny kyslíka, vodíka a uhlíka) sa stanú viditeľnými pre antény ALMA iba vtedy, ak sa nachádzajú v obzvlášť hustých oblakoch plynu. Akrečný disk, astronómovia vysvetľujú, by mal byť omnoho hustejší ako okolité zhluky hmoty a môže byť detegovaný pozorovaním prebytku týchto dvoch zlúčenín.
Myšlienka sa vyplatila - japonským astrofyzikom sa podarilo získať prvé podrobné fotografie „šišky“akrečného disku a neočakávane odhalili niektoré z jeho vlastností. Napríklad sa ukázalo, že má podlhovastý a nerovný tvar - to naznačuje, že jeho rotácia je riadená náhodnými procesmi, a nielen príťažlivosťou „majiteľa“stredu galaxie.
Astronómovia dúfajú, že ďalšie pozorovania M77 pomôžu presne pochopiť, ako jeho „šiška“nadobudla taký neobvyklý tvar a prečo čierna diera v strede Mliečnej dráhy ju nemá.