"Podvyživená" černá díra porušuje pravidla: pohlcuje světlo jinak, než se čekalo

Nová studie, kterou zveřejnil odborný měsíčník Oxford Academic mezinárodní Královské astronomické společnosti, popisuje černou díru, která netypickým způsobem pohlcuje světlo. Leží v srdci spirálové galaxie NGC 3147, nacházející se ve vzdálenosti asi 130 milionů světelných let od Země v Souhvězdí Draka. Při pohledu shora vypadá přibližně takto:

Tato nová supesilná černá díra je prý, pokud jde o pohlcování světla, velmi "hladová". Ve skutečnosti to je podle vědců tím, že je "podvyživená", jinými slovy, že nemůže najít dostatek materiálu, který by do svých zejících čelistí dostala. Jenže i přesto, že její galaktický bufet disponuje velmi omezenou nabídkou, má ve svém gravitačním poli plochý kompaktní akreční disk, který se kolem ní točí šíleným tempem odpovídajícím asi desetině rychlosti světla. (Akreční disk je disková struktura vytvořená z rozptýleného materiálu obíhajícího okolo centrálního tělesa, pozn. red.)

Historický okamžik astronomie: Vědci představili první snímky černé díry

Jak vysvětluje americký Národní úřad pro letectví a kosmonautiku (NASA), takovým typem disku většinou disponují "překrvené" černé díry, tedy takové, které získávají ze svého okolí spoustu výživy. V tomto případě ho ale má objekt, který je přesto, že je asi 250 milionkrát objemnější než naše Slunce, slabý a hladový. Podivný paradox by mohly vysvětlit Einsteinovy teorie relativity.

První snímek černé díry:

Bez Hubblea bychom o ní nevěděli

Přítomnost záhadné černé díry by vědci pravděpodobně ani nezjistili, kdyby jim Hubbleův teleskop neumožnil velmi blízké skenování pomocí zobrazovacího spektrografu, používaného na vyhledávání slabých a vzdálených hvězd a právě pro sledování okolí černých děr.

"Bez Hubblea bychom to nikdy neviděli, protože oblast černých děr má nízkou svítivost," uvedl v tiskové zprávě NASA spoluautor studie Marco Chiaberge z Evropské kosmické agentury. "Zář hvězd v galaxii zastíní cokoli v jádru. Při pozorování ze Země proto vidíte jako dominantní jas hvězd, který pohltí slabé emise z jádra."

Brána do jiného světa? Snímek ze vzdáleného vesmíru budí vášnivé diskuze

Snímek z Hubbleova teleskopu však ukazuje nejen předsunutá spirálová ramena galaxie NGC 3147, plná "mladých modrých hvězd, narůžovělých mlhovin a prachu", ale také monstrózní černou díru, "číhající v zářícím jádru galaxie a vážící asi 250 milionkrát tolik, kolik činí hmotnost našeho Slunce", jak ji NASA popisuje ve své tiskové zprávě.

Einstein to tušil jako první

Odpověď na otázku, proč se tento "galaktický masožravec" chová tak netypickým způsobem, hledají vědci v teoriích relativity Alberta Einsteina. Tento často nesprávně citovaný německý fyzik ostatně předpověděl samotnou existenci černých děr dlouho předtím, než byly objeveny. Podle NASA odpovídá podivné chování podvyživeného hladovce, zachycené Hubbleovým teleskopem, dvěma Einsteinovým teoriím.

"Červeno-žluté prvky vířící kolem středu představují tlumenou zář světla z plynu zachyceného silnou přitažlivostí masivní černé díry. Tato černá díra je zapuštěna hluboko do svého gravitačního pole, což ukazuje zelená mřížka, která ilustruje pokřivený prostor. Gravitační pole je tak silné, že se světlo snaží dostat ven, což je princip popsaný v Einsteinově teorii obecné relativity. Materiál se také míhá kolem černé díry tak rychle, že se na jedné straně disku při přiblížení k Zemi rozjasňuje, a při pohybu pryč se vytrácí. Tento efekt, nazývaný relativistický paprsek, předpokládá Einsteinova teorie speciální relativity," uvádí NASA.

Pokud budou Einsteinovy teorie relativity aplikovány na nepravděpodobný plynový akreční disk, který by tato černá díra vlastně neměla mít, možná astronomům objasní všechny "nesmyslné jevy", k nimž dochází v její blízkosti.

"Máme tu velmi zajímavý pohled na disk v těsné blízkosti černé díry, tak těsné, že rychlost a intenzita gravitačního tahu ovlivňují to, jak vypadají fotony světla. Těmto datům neporozumíme, pokud nevezmeme v úvahu teorie relativity," poznamenal spoluautor studie Stefano Bianchi z italské Tre Tre University v Římě. 

Podle webu Mother Nature Network může tato černá díra odporovat nejaktuálnějším astronomickým teoriím i samotným pravidlům existence, ale je otázka, zda odporuje i Einsteinovi. Na její zodpovězení si ale ještě počkáme.

Jeden z největších milníků století. Lidé již brzy spatří obrázek černé díry