Pokud by Einstein ještě žil, zasloužil by za gravitační čočku druhou Nobelovku. Nebo alespoň milion lajků na sociálních sítích. Je to geniálně jednoduchý a přitom velmi účinný nástroj, který můžeme využívat k průzkumu blízkého i velmi vzdáleného vesmíru. Přitom nemusíme stavět žádná speciální zařízení. Stačí jen mít pořádný teleskop a dívat se. Plus superpočítač.
Dobrodiní Einsteinovy gravitační čočky, tedy fenoménu ohýbaní prostoru působením gravitace, které vede k zakřivení procházejících paprsků záření, nedávno využil i tým, který vedl britský astronom James Nightingale z Durham University. Díky analýze gravitační čočky vystopovali opravdového gravitačního behemota, jednu z největších supermasivních černých děr, co ve vesmíru známe.
Hlavní roli v tomto výzkumu sehrála pořádně masivní eliptická galaxie Abell 1201 BCG, která je nejjasnější galaxií kupy Abell 1201, vzdálené od nás asi 2,7 miliard světelných let.
Už asi dvacet let víme, že tahle galaxie funguje jako extrémní gravitační čočka, kterou svou brutální gravitační silou čočkuje ještě podstatně vzdálenější galaxii z hlubokého vesmíru.
Nightingaleův tým využil dřívější snímky z Hubbleova vesmírného dalekohledu a následně analyzoval pozorovanou gravitační čočku pomocí simulací na superpočítači zařízení DiRAC COSMA8. Badatelé simulovali stovky tisíc scénářů, v nichž letělo záření čočkované galaxie vesmírem a gravitace supermasivní černé díry čočkující galaxie Abell 1201 BCG ho rozličnými způsoby ohýbala.
Mezi těmito scénáři byla i situace s ultramasivní černou dírou o hmotnosti přes 30 miliard Sluncí. Právě tento scénář se nakonec ukázal být vítězem, který nejlépe odpovídá realitě zachycené na snímcích Hubbleova dalekohledu. Jde o první černou díru, která byla tímto způsobem potvrzena a „zvážena“. Zároveň je to gigant na samotné horní hranici hmotnosti, kterou považujeme za možnou u stabilních černých děr.
Většinu černých děr, které jsme doposud prozkoumali, jsme mohli nalézt a studovat díky tomu, že nenasytně polykají hmotu. Samotné černé díry nijak zřetelně nezáří, ale pojídaná hmota se zahřívá na extrémní teploty a vydává vysokoenergetické záření na různých vlnových délkách. Gravitační čočkování je skvělé v tom, že může objevit i naprosto línou a neaktivní černou díru, pokud ohýbá záři vzdáleného objektu. Badatelé doufají, že podobným způsobem bude možné prozkoumat celou řadu dalších černých děr.
Video: Light-bending gravity reveals one of the biggest black holes ever found
Literatura
Durham University 29. 3. 2023.
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 521: 3298–3322.
Nenasytný gigant: Nejrychleji rostoucí supermasivní černá díra vesmíru
Autor: Stanislav Mihulka (21.05.2018)
Nejzářivější kvasar vesmíru pohání nejvíce žravá černá díra
Autor: Stanislav Mihulka (04.07.2020)
Gravitační čočka gama výkřiku odhalila přízračnou černou díru
Autor: Stanislav Mihulka (31.03.2021)
Gigantomachie na obloze: Rádiová galaxie Alkyoneus je největší ze všech
Autor: Stanislav Mihulka (17.02.2022)
Diskuze:
Zase ta relativisticka cocka.
Radoslav Pořízek,2023-04-02 00:23:35
> Pokud by Einstein ještě žil, zasloužil by za gravitační čočku druhou Nobelovku.
Nie nezasluzil, pretoze gravitacna cocka bola znama uz predtym ako dosledok Newtonovej gravitacnej teorie.
jestli se někdo bude namáhat vysvětlit??
Jaroslav Kalina,2023-03-30 17:56:23
Celkem chápu, že např černá díra silou gravitace změní dráhu fotonů, které by Zemi resp nějaké naše "pozorovadlo"jinak minuly a my máme možnost vidět co je za ní "skryto". Co nechápu je zda se zakřivuje prostor nebo jen něco co v něm "pohybuje" resp je něco nositelem prostoru? Resp je prostor plný všeho možného a my z toho půlku ani nemůžeme vidět (černá hmota + č. energie).
Fantazíruji: kdyby se podařilo objevit částice násobně menší než jsou ty o kterých nyní víme a sestrojili jsme přístroje (dalekohledy, mikroskopy) které by tyto částice uměly využít pro pozorování, nezměnil by se princip neurčitost resp se nepřesunul o úroveň níže? Resp neznamená to, že černá díra má obrovskou hmotnost a malý objem to, že nyní známé elementární částice jsou také jedno "velké prázdno" jako jsme to kdysi zjistili u "atomů"? Může být nekonečno nejen "velké ale i malé"??
Re: jestli se někdo bude namáhat vysvětlit??
Quido Kansky,2023-03-31 06:09:29
Zakrivuje sa priestor. Všetko sa v ňom pohybuje rovno - teda kopíruje zakrivenie.
Re: jestli se někdo bude namáhat vysvětlit??
Michal Varga,2023-03-31 10:46:49
Čo sa zakrivuje si už odpoveď dostal. Gravitácia je zakrivený priestor, keď ním preletí fotón, jeho dráha je alebo nie je priamka v závislosti od toho, akú vzťažnú sústavu použiješ. Je to akoby som ti dal do ruky loptu a fixku so zadaním, nakresli rovnú čiaru. Ak sa budeme na loptu pozerať kolmo v smere tvojej kresby, bude čiara rovná, ak loptu pootočím bude zakrivená. Lopta je zakrivená bez debaty.
K tomu "Fantazíruji"... na to tazko zareagovat, pretoze v kvanotovom svete platia kvantove pravidla. Tazko uvidis svojim "mikroskopom" elektron v superpozicii, ktory sa nachadza mimo cas a priestor.
"Resp neznamená to, že černá díra má obrovskou hmotnost a malý objem to, že nyní známé elementární částice jsou také jedno velké prázdno".
Nemusis zachadzat az to takej exotiky, toto co si opisal plati pre beznu neutronovu hviezdu. Cierna diera je vsak miesto kde kolabuje nielen priestor, ale v podstate aj cas a cela nam znama fyzika.
Re: jestli se někdo bude namáhat vysvětlit??
Radim Křivánek,2023-03-31 15:21:24
Fotony, pomocí kterých běžně pozorujeme, jsou bodové částice (nemají pozorovanou žádnou velikost ani strukturu).
Nic "menšího" tedy už najít nelze.
Re: Re: jestli se někdo bude namáhat vysvětlit??
Ladislav Voleský,2023-04-01 16:18:47
Ano- nemají POZOROVANOU žádnou velikost ani strukturu, protože přístroje a prostředky současné
vědy jsou o mnoho řádů pod potřebnou citlivostí. Asi jako kdybychom chtěli lupou nahlédnout do
jádra atomu. A tento příklad s lupou ještě ani zdaleka danou skutečnost nevystihuje.
Myslím, že Jaroslav Kalina v úvodním článku naprosto přesně trefil hřebík na hlavičku:
Fantazíruji: kdyby se podařilo objevit částice násobně menší než jsou ty o kterých nyní víme a sestrojili jsme přístroje (dalekohledy, mikroskopy) které by tyto částice uměly využít pro pozorování, nezměnil by se princip neurčitost resp se nepřesunul o úroveň níže? Resp neznamená to, že černá díra má obrovskou hmotnost a malý objem to, že nyní známé elementární částice jsou také jedno "velké prázdno" jako jsme to kdysi zjistili u "atomů"?chtěli lupou nahlédnout do
jádra atomu.
Pokud přijmeme za fakt to, že celý Vesmír je prostoupen energií, která má různá jména- energie
nulového bodu, energie vakua, já si ji poprvé ve svých úvahách o prvotní příčině, jež vytváří
gravitační působení, tedy gravitaci, nazval "kvantová pěna".
Tato opravdu prvotní, základní energie prostupující celým Vesmírem, musí být tvořena energetic-
kými, již dále nedělitelnými částicemi, jejichž velikost se musí pohybovat někde u Planckova
rozměru 1,75 x 10 na mínus 35. metru.
Potom je naprosto jasné, že i ty nejmenší částice, které jsme zaznamenali v urychlovači částic
v Cernu, jsou stále o mnóóóho řádů větší. Pokud si uvědomíme a připustíme možnost, že v podstatě
všechny vědě známé částice jsou "složeninou" těch prvotních základních částic, které zaplňují
celý Vesmír a tedy nutně musí při svém pohybu prostorem interagovat s veškerou hmotou, se kterou
se setkají, máme tady odpověď na původce gravitace. Tělesa k sobě nejsou přitahována silou,
která nevychází přímo z daných hmotných těles, ale jsou k sobě "tlačena". A to tlačena do
prostoru s nižší energetickou hustotou, která je mezi oběma tělesy, vlivem interakce energie
vakua z danou hmotou. Ať už jde o hmotu ve formě pevné, kapalné, plynné nebo ve formě záření,
třeba světelného. Přitom míra gravitačního působení bude vždy závislá pouze na celkové hmotnosti
hmoty v daném objemu prostoru.
Podle mých úvah minimálně dva ze základních pilířů současné fyziky, a to gravitační síla a silná
interakce, neexistují jako základní síly. Tou je nade vší pochybnost pouze síla eletromagne-
tická. U slabé interakce nevím...
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
