KOSMICKÝ TELESKOP CHANDRA ODHALIL PARADOX ČERNÉ DÍRY
Černé díry osvětlují vesmír a astronomové již nyní ví jakým mechanismem. Nová data z NASA Chandra X-ray Observatory poprvé v historii ukázaly obrovská magnetická pole, která v této světelné show hrají klíčovou roli.
Odhaduje se, že až čtvrtina z celkového množství záření ve vesmíru od Velkého třesku až do současnosti, pochází z materiálu, který padá do superhmotných černých děr, včetně kvasarů jako nejjasnějších známých objektů. Po desetiletí se vědci snažili pochopit, jak černé díry, nejtmavší objekty vesmíru, mohou vytvářet tak obrovské množství záření.
Nová X-ray data z Chandry dávají poprvé v historii jasné vysvětlení pro to, co tento proces řídí: magnetické pole. Chandra pozorovala systém černé díry v naší Galaxii, známý jako GRO J1655-40 (zkráceně J1655), kde černá díra vytahuje materiál z druhé hvězdy do disku.
"Podle mezigalaktických standardů je J1655 je tak říkajíc za humny a tak ji můžeme použít jako model pro pochopení, jak pracují všechny černé díry, včetně největších černých děr objevených v kvasarech," řekl Jon Miller z University of Michigan, Ann Arbor. Nové objevy budou publikovány ve vědeckém časopise Nature.
Samotná gravitace nestačí k tomu, aby plyn v disku kolem černé díry ztrácel energii a padal do černé díry takovými rychlostmi, jaké jsou pozorovány. Musí docházet k tomu, že ještě před tím, že plyn padá po spirále do černé díry nějakým mechanismem ztrácí úhlový moment. Děje se tak buď třením a nebo větrem. Bez těchto faktorů by hmota zůstávala na orbitě kolem černé díry po velmi dlouhou dobu.
Vědci se dlouhou dobu domnívali, že toto tření v plynovém disku může pocházet od magnetické tubulence a vítr z disku unáší pryč úhlový moment. To potom umožňuje plynu padat do černé díry.
Millerův tým využil spektra z Chandry a poskytl zásadní svědectví o roli magnetických sil v procesu akrece u černé díry. X-ray spektrum, popisující množství rentgenového záření na různých energiích ukazuje na rychlost a hustotu větru v disku J1655. To odpovídá počítačových simulacím a prognózám pro magnetickým polem poháněné větry. Spektrální data také vylučují dvě hlavní konkurenční teorie ohledně větru poháněného magnetickými poli.
"V roce 1973 přišli teoretici s myšlenkou, že magnetická pole mohou řídit generování světla černých děr," řekl spoluautor John Raymond z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, Massachusetts. "Nyní, o 30 let později, možná o tom máme důkaz."
Hlubší pochopení, jak černým dírám přirůstá hmota, pomůže astronomům určit i k další vlastnosti černých děr, včetně toho, jak rostou.
"Právě tak jako lékaři chtějí rozumět příčinám nemocí a ne jenom jejich příznakům, také astronomové se pokoušejí porozumět tomu, co způsobuje jevy, které pozorují ve vesmíru," říká spoluautor Danny Steeghs, také z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. "Pochopíme-li jak materiál při pádu do černé díry uvolňuje energii, budeme schopni také zjistit, jakým mechanismem to probíhá i u jiných důležitých objektů."
Kromě akrečních disků kolem černých děr mohou i magnetická pole hrát důležitou roli i v discích objevených kolem mladých hvězd podobných Slunci, u nichž se formují planety, stejně jako u extrémně husté objekty, nazvané neutronové hvězdy.
NASA's Marshall Space Flight Center, Huntsville, Ala., program Chandra řídí pro agenturu Science Mission Directorate. Smithsonian Astrophysical Observatory řídí vědecké operace a letové operace řídí Chandra X-ray Center, Cambridge, Mass.
Podrobnější informace o tomto výzkumu spolu se snímky naleznete na: http://chandra.nasa.gov a http://chandra.harvard.edu.
Webcam
