Čierna diera robí veľkú korisť spoločnosti Max Planck Society
Do stredu Mliečnej dráhy sa blíži plynový mrak
Čierna diera v srdci galaxie stále trpí. S diétou by sa však mohlo skončiť na jeseň: plynový mrak sa príliš priblížil k masovému monštru a je magicky priťahovaný. Kŕmenie čiernej diery by sa uskutočnilo pred očami astronómov, ktorí by potom mali zaregistrovať výrazný nárast žiarenia. Už vidíte, ako čierna diera naťahuje oblak plynu. Mrak objavil v roku 2011 medzinárodný tím vedený vedcami z Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics.
Na ceste k gravitačnému hrdlu: Obrázok ukazuje oblak plynu (červený) a obežné dráhy hviezd (modrý) okolo čiernej diery v srdci Mliečnej dráhy.
Na ceste k gravitačnému hrdlu: Obrázok ukazuje oblak plynu (červený) a dráhy hviezd (modrý) okolo čiernej diery v srdci Mliečnej dráhy.
Text: Helmut Hornung
Za jasnej noci sa po oblohe tiahne rozptýlená stuha: Mliečna cesta. Je súčasťou galaxie - systému plynu, prachu a najmenej sto miliárd hviezd, ku ktorým patrí aj naše slnko. V smere súhvezdia Strelec (latinsky Sagittarius) vidíme obzvlášť veľké množstvo hviezd. Tam, skrytý za vesmírnymi mrakmi, leží stred galaxie. A tam astronómovia už niekoľko rokov pozorujú kompaktný rádiový zdroj Sagittarius A *, za ktorým je zjavne čierna diera.
Vo vzdialenosti asi 26 000 svetelných rokov je objekt jedinou supermasívnou čiernou dierou dostatočne blízko na podrobné štúdie. Dlhodobé pozorovania hviezdnych dráh okolo tohto gravitačného monštra preukázali, že má približne 4,3 milióna slnečných hmôt. Väčšinou zostáva ticho a iba príležitostne vykazuje malé výbuchy žiarenia. Čierne diery nemôžu samy o sebe vyžarovať žiarenie; emisia však nastáva, keď hmota spadne na horizont udalostí, ktorý ju obklopuje, zahreje sa a uvoľní potenciálnu energiu.
Veľmi ostré obrázky a podrobné pozorovania galaktického stredu pomocou Very Large Telescope (European Large Observatory) Európskeho južného observatória (ESO) ukazujú plynový mrak asi trikrát väčší ako je hmotnosť Zeme, ktorá je teraz v bezprostrednej blízkosti čiernej diery. Astronómovia zistili, že dráha mraku je veľmi výstredná. Stále si lámu hlavu nad tým, či by v galaktickom „jedle“ mohla byť hviezda. V každom prípade vedci Maxa Plancka o tom nenašli nijaké dôkazy
Mrak plynu sa objavoval na všetkých infračervených snímkach s dlhými vlnami od roku 2002 a prvé príznaky rozpúšťania vykazuje už niekoľko rokov. Čím bližšie sa dostane k čiernej diere, tým viac bude interagovať s horúcim plynom v blízkosti gravitačnej pasce a nakoniec bude zničená turbulenciou.
V nasledujúcich mesiacoch oblak plynu pravdepodobne dosiahne 40 miliárd kilometrov alebo 36 svetelných hodín, čo je najmenšia vzdialenosť od čiernej diery - astronomicky povedané, čo by kameňom dohodil. „Len dve hviezdy sa priblížili k čiernej diere od začiatku pozorovania v roku 1992,“ hovorí Stefan Gillessen, zamestnanec Inštitútu Maxa Plancka pre mimozemskú fyziku a prvý autor článku Nature o objave mraku.
Hviezdy S2 a S0-102 pretekajú na obežných dráhach v tvare vajíčka rýchlosťou niekoľko miliónov kilometrov za hodinu raz okolo galaktického centra za 15,2 a 11,5 roka. Zdá sa, že ich poháňa magická sila. Tou silou je gravitácia. Umožňuje tiež točenie Zeme okolo Slnka, ale v prípade dvoch hviezd S2 a S0-102 musí byť gigantické - a vychádzať z čiernej diery.
Kedy presne sa začne kozmická hostina v najbližších mesiacoch, je stále otvorená; skupina okolo Gillessena podozrieva jeseň 2013. Vedci majú na druhej strane celkom konkrétne predstavy o postupe, jedlo bude pravdepodobne pozostávať z troch chodov: Po prvé, prílivové sily gravitačnej pasce víria oblačnú hmotu a rozdeľujú ju na „plynové špagety“; o niekoľko týždňov neskôr sa hmota zhromaždí na disku okolo čiernej diery, podobne ako voda okolo odtoku vane; V určitom okamihu hmota zmizne za takzvaným horizontom udalostí, a teda z nášho sveta.
Počas jedla by sa mal výrazne zvýšiť prílev hmoty na čiernu dieru a s ňou aj vyžarovanie z nej vychádzajúce. „Pretože hmotnosť plynového mraku je podstatne väčšia ako hmotnosť horúceho plynu v blízkosti čiernej diery, akumulácii v blízkosti horizontu udalostí bude na chvíľu dominovať mrak,“ hovorí Reinhard Genzel, riaditeľ Inštitútu Maxa Plancka v Garchingu pre mimozemskú fyziku a vedúci skupiny študujúcej galaktický stred.
„Dostaneme veľmi presné informácie o fyzikálnych podmienkach, ktoré zohrávajú úlohu pri narastaní čiernej diery, pretože môžeme presne určiť hmotnosť dostupnú pre oblak plynu,“ uviedol Genzel.
Bludný mrak: Na tomto zloženom obrázku sú polohy objektu v rokoch 2002, 2007 a 2011 farebne zvýraznené.