Černá díra je objekt, který kolem sebe křiví čas a prostor takovým způsobem, že z něj nemůže uniknout ani světlo. Samotnou černou díru vidět nelze, ale materiál do ní padající vytváří disk, nad kterým se nachází oblast s elektrony o teplotě v miliardách stupňů. Tato oblast se nazývá koróna.

Tým AV ČR vyvinul program, pomocí kterého lze efektivně simulovat ozvěny rentgenového záření koróny od takzvaného akrečního disku v blízkosti černých děr.

Raketa Falcon 9 společnosti SpaceX během testu záchranného systému
Další úspěšný text pro SpaceX. Crew Dragon čeká cesta k ISS

"K výsledkům studie bylo možné dospět jenom za použití tohoto kódu, který je zároveň přesný a dostatečně rychlý pro modelování dat, kdy se musí porovnat předpověď fyzikálního modelu s napozorovanými daty pro různé hodnoty charakterizující systém, např. hmotnost černé díry a její rotace," uvedl hlavní autor použitého kódu Michal Dovčiak.

Vědci poprvé použili rentgenovou observatoř XMM-Newton, pomocí níž mapovali okolí černé díry v jádru aktivní galaxie IRAS 13224-3809. Tato galaxie je jeden z nejproměnlivějších zdrojů rentgenového záření na obloze. Prochází velkými a rychlými změnami, jeho jasnost se změní i padesátinásobně v průběhu několik hodin. Pozorování trvalo více než 23 dní.

Jak koróna mění rychlost, mění se i světelná ozvěna

Astronomové hledali ozvěny rentgenového záření z koróny odražené od disku, aby zmapovali geometrii této oblasti. Přitom si ale všimli, že samotná koróna změnila svoji velikost velice rychle, a to v průběhu několika dní.

"Tak jak koróna mění svoji velikost, tak se mění i světelná ozvěna - podobně jak by se měnila ozvěna hlasu v katedrále, kdyby se její strop pohyboval nahoru a dolů. Pozorováním změn v ozvěně jsme byli schopni pozorovat změny samotné koróny," uvedl hlavní autor studie William Alston z University of Cambridge. Tím, jak se koróna měnila, mohli vědci podle něj také získat přesnější hodnoty hmotnosti a rotace černé díry.

Umělecká vizualizace planety TOI 700 d, která představuje první obyvatelnou zónu podobné velikosti jako Země
NASA objevila první planetu podobnou Zemi. Mohla by na ní být voda

"Studie, jako je tato, jsou velice důležité nejen pro pochopení, jak fungují černé díry, jaké mají vlastnosti a jak působí na hmotu v jejich okolí, ale sekundárně také pomáhají rozvíjet nové metody pro jejich výzkum," uvedl Suchan.

Charakteristika blízkého okolí černých děr je také jedním z hlavních cílů družice Athena, kterou Evropská kosmická agentura (ESA) plánuje vypustit počátkem budoucího desetiletí.