Zvětšit obrázek

Nově objevená „aktivní galaktická jádra“ jsou pravděpodobně obklopena oblakem plynu a prachu, který pohlcuje většinu vlnových délek světla. (Kredit: Aurore Simonnet/Sonoma State University)

Černé díry, které pohlcují své okolí, patří mezi nejjasnější objekty ve vesmíru - svítí jako majáky ve vzdálenosti miliardy světelných roků. Ale astronomové našli novou zvláštní třídu těchto objektů. Chovají se úplně jinak – připomínají „nenasytné jedlíky“, kteří vysílají prakticky nezjistitelné záření vznikající při pohlcování okolní hmoty.

Až dosud se o všech velkých jedlících – kteří jsou známí jako aktivní galaktická jádra (AGN - Active Galactic Nuclei) – myslelo, že mají stejnou základní strukturu. V tomto „unifikovaném modelu“ disk, obklopující supermasívní černou díru, vypadá jako torus („anuloid“) z plynu a prachu (nebo jako americká kobliha s dírou uprostřed).

AGN svítí tak jasně, protože hmota z torusu (disku) je vtahována směrem k černé díře, ta se zahřívá a září. Rovněž při rekonexi magnetických silokřivek dochází ke zvyšování teploty. Jakékoliv rozdíly v záření astronomové přisuzovali úhlu, pod nímž pozorovatelé objekt viděli (viz obrázek).

V „unifikovaném modelu“ mají všechny AGN běžnou strukturu, odlišnou ji dělá pouze úhel pozorovatele. Nedávno nalezené černé díry do tohoto modelu nezapadají. (Kredit: Aurore Simonnet/Sonoma State University)

 

Doughnut - kobliha a ...

Nyní bylo nalezeno asi 8 AGN, které „nezapadají“ do unifikovaného modelu. Nejprve byly objeveny pomocí Burst Alert Telescope na palubě rentgenové družice Swift (Swift Space Observatory, NASA). Následná pozorování japonskou družicí Suzaku, která detekuje rentgenové záření ve větším rozsahu, pak potvrdila, že objekty nevysílají nízkoenergetické rentgenové záření.

Zvětšit obrázek

... torus

Pouze AGN může vyzařovat rentgenové paprsky s energiemi, ve kterých pozoruje Shift. To ukazuje, že nové objekty jsou skutečně „žravé“ černé díry. Ale skutečnost, že Suzaku nezjistila nízkoenergetické záření, naznačuje, že objekty jsou plynem a prachem, který pohlcuje nízkoenergetické rentgenové záření, obklopeny úplně – s větší pravděpodobností než relativně plochým, prachovým diskem (torusem).

„Nalézáme objekty, které nemají tvar koblihy… které nemají díru uprostřed,“ říká člen týmu Richard Mushotzky (Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Maryland, USA). „Prach a plyn tvoří uprostřed velký miš-maš (mish-mosh). Toto jsme neočekávali.“

Další člen týmu Jack Tueller (Goddard Space Flight Center) navrhuje několik vysvětlení pro tuto strukturu. Černá díra může být skutečně obklopena diskem (torusem), ale celý systém (torus + černá díra) může být začleněn do obrovského prachoplynného oblaku, který absorbuje většinu vlnových délek světla.

Zvětšit obrázek

Dr. Richard Fred Mushotzky (NASA Goddard Space Flight Center). Kredit: NASA/GSFC

Další možností je, že zahřáté částečky plynu a prachu, které obklopují černou díru, mají neuspořádaný pohyb, takže vytváří velmi silný disk, který nemá uprostřed díru. „Je to jako naplněná kobliha,“ řekl Tueller pro New Scientist.

Černé díry se doposud vyhýbaly objevení, protože na většině vlnových délek nezáří. Podle Mushotzkyho současné objevy těchto „jedlíků“ naznačují, že astronomové možná o 20% podcenili počet aktivních galaktických jader (AGN) ve vesmíru. Tueller s tím souhlasí a je přesvědčen, že to vědcům pomůže lépe vysvětlit i kosmické vysokoenergetické záření.

„Velkou záhadou, které nerozumíme, je také, proč nějaké černé díry září a jiné ne,“ říká Mushotzky. „Pokud nepozorujeme všechny zářící objekty – a nalézáme jen neviditelné – nemůžeme návrhy řešení pořádně otestovat.“

Dalekohled BAT (Burst Alert Telescop) na družici Swift. Kredit: NASA/UCL/MSSL

Podle aktuální teorie slučující se galaxie stlačují plyn do jader a centrální černé díry začínají „hořet“ jako AGN. „Pokud je idea správná, ta na které je založen náš výzkum, měli bychom najít velké množství objektů, které budou vykazovat znaky slučování - buď mají blízké společníky nebo jsou velmi zdeformované nebo mají slapové jevy,“ tvrdí Mushotzky.

Zvětšit obrázek

Dr. Jack Tueller (NASA Goddard Space Flight Center). Kredit: NASA/GSFC

Tým věří, že získá záchytné body o struktuře objektů pozorováním jejich spektra pomocí infračerveného Spitzera (Spitzer Space Teleskope). Prach a plyn kolem nich by měl absorbovat vysokoenergetické záření objektů a znovu ho vysílat jako tepelné (infračervené) - více energetické z teplejších oblastí v blízkosti černé díry a méně energetické z větších vzdáleností.

Zdroj: New Scientist