Zvětšit obrázek

Vizualizace oblaku G2 v prostoru supermasivní černé díry. Kredit: M. Schartmann and L. Calcada/ ESO and Max-Planck-Institut fur Extraterrestrische Physik.

Jak jistě každý ví, živobytím černých děr je za doprovodu fyzikálních podivností nenasytně spolknout všechno, co se k nim přiblíží. Je to samozřejmě velice děsivé a všichni se v koutku duše bojíme, aby nás to jednou nepotkalo osobně, ale zároveň nás to hluboce fascinuje. Jak asi vypadá krmení černé díry zblízka? V příštích letech podle všeho budeme mít možnost sledovat takové drama docela blízko, v naší Mléčné dráze, takže nepřijdeme o intimní detaily.

Vše nasvědčuje tomu, že monstrózní černá díra, která je srdcem Mléčné dráhy, zanedlouho pozře alespoň část mračna mezihvězdné hmoty, známého jako G2. Na zajímavé vesmírné divadlo se nepochybně těší počítačový modelář

Zvětšit obrázek

Je tam uvnitř. Rentgenový snímek jádra Mléčné dráhy. Kredit: NASA/CXC/MIT/F. Baganoff, R. Shcherbakov et al.

Peter Anninos z Lawrence Livermore National Laboratory a jeho kolegové, kteří byli tak nedočkaví, že si celou scénu namodelovali na superpočítači Palmetto v Tech centru Clemsonovy university v Jižní Karolíně. Anninos a spol. vyvinuli software Cosmos ++, který pro tuhle simulaci potřeboval přes 50 tisíc hodin výpočtů na 3 tisících procesorů sestavy Palmetto. Upřímně řečeno, není to poprvé, kdy někdo modeloval zmíněnou nadcházející svačinku v jádru Mléčné dráhy. Tahle simulace je ale první, která se uskutečnila ve 3D.

A jak to celé dopadlo? Zdá se, že určitá část oblaku G2 rande se supermasivní černou dírou přežije, její osud je ale nejasný. Určitě bude potrhaná a nepochybně také oproti původnímu oblaku změní tvar. Pokud jde o dosavadní oblak G2, je sám o sobě pro astronomy docela záhadný.

Zvětšit obrázek

3D simulace osudu oblaku G2. Kredit: LLNL.

Poprvé si ho všimli v roce 2002, tedy přesněji řečeno jenom zaregistrovali jeho existenci, bez bližších podrobností. Až letos jsme se dozvěděli jak je asi velký a po jaké se pohybuje dráze. Obsahuje mezihvězdný prach a plyn, přičemž prach má teplotu kolem 550 kelvinů. Plyn oblaku G2, asi povětšinou vodík, zase dosahuje teploty kolem 10 000 kelvinů. Podle toho, co zatím víme, nejsou oblak G2 a černá díra na kolizním kurzu. Oblak mine pomyslnou hranici Schwarzschildova poloměru, který činí pro supermasivní černou díru Mléčné dráhy přibližně 7,8 milionu kilometrů, asi ve vzdálenosti jeho 2200 násobku. Přesto ale oblak podle simulace dostane pořádnou nakládačku. Intenzivní dynamické tření, které postihuje hmotu pohybující se v gravitačním poli, z něj nejspíš nadělá cáry a většina hmoty oblaku záhy skončí ve chřtánu černé díry.

Zvětšit obrázek

Lawrence Livermore National Laboratory. Kredit: LLNL.

Původ tohoto oblaku je zatím zcela nejasný. Točí se kolem něho řada spekulací. Mohlo by to být říhnutí staré hvězdy, která tak ztratila něco své hmoty anebo třeba zárodek planety, která se nemohla zformovat kvůli příliš vysoké teplotě prostředí. Ať už ale oblak G2 vznikl jakkoliv, kolem příštího září (2013) budeme vidět jak se dostává nebezpečně blízko k supermasivní černé díře a jak se rozpoutává barvité vesmírné představení. Hmota oblaku se začne zahřívat na extrémní teploty a bude pěkně zářit. Na zemském povrchu i na oběžné dráze už jistě budou připravené radioteleskopy a rentgenové teleskopy, které si na G2 rády smlsnou. Můžeme se těšit na krásné snímky našeho líného galaktického monstra v akci.

Prameny:

Lawrence Livermore National Laboratory News 22.10. 2012.