Astronomové získali první snímek dvou černých děr, které se společně otáčejí.

Vědci úspěšně zachytili tato nebeská tělesa v párech, čímž vyřešili dlouholetou záhadu existence takových dvojitých systémů. Mezinárodní skupina poprvé získala snímek, na kterém jsou vidět dvě černé díry rotující kolem sebe . Tento výsledek jasně potvrzuje jev, který byl dosud předpokládán pouze na základě nepřímých pozorování. Objev byl učiněn v jádru kvazaru OJ287, který se nachází přibližně 5 miliard světelných let od Země. Mohlo by vás zajímat: Světový den revmatoidní artritidy: včasná diagnostika, inovativní metody léčby a rozhodující role lékařské komunity.

Výzkum byl proveden pod vedením Mauria Valtonen, astronoma z Univerzity v Turku (Finsko), ve spolupráci s mezinárodním konsorciem a publikován v časopise The Astrophysical Journal. Vědci zdůraznili, že tento průlom byl možný díky spojení pozorování ze Země a z vesmíru pomocí sítě radioteleskopů.

Jak byl obraz získán a proč je aktuální

Skupina astronomů použila technologii rádiové vizualizace a spojila data pozemních teleskopů a ruského satelitu „RadioAstron”, jehož radioteleskop sahal do poloviny vzdálenosti od Měsíce. Tento rozsah zajistil bezprecedentní rozlišení, což jim umožnilo rozlišit dva samostatné zdroje na pozadí intenzivního záření charakteristického pro kvazary. „Na obrázku jsou černé díry identifikovány podle intenzivních proudů částic, které vyzařují. Samotné černé díry zůstávají zcela temné, ale lze je detekovat podle těchto proudů nebo podle zářícího plynu kolem nich,“ vysvětlil Maurice Valtonen .

Kvasar OJ287, známý svou výjimečnou jasností, již vzbudil podezření v astronomické komunitě, když vykazoval „výrazný obraz změn jasu každých 12 let“, dodal Valtonen. Více než čtyři desetiletí stovky astronomů pozorně sledovaly tyto periodické změny a měly podezření, že příčinou je přítomnost dvou černých děr, které se otáčejí kolem sebe.

Historie OJ287 a cesta k potvrzení

První snímky oblasti, která je dnes spojována s OJ287, pocházejí z konce 19. století, dlouho předtím, než se existence černých děr stala obecně přijímanou hypotézou. Vědci z Univerzity v Turku začali tento objekt aktivně studovat v 80. letech 20. století, poté co výzkumník Aimo Sillanpää objevil pravidelné změny jasu a navrhl teorii párů černých děr.

Nedávné úspěchy umožnily upřesnit předpokládanou oběžnou dráhu a předpokládané vlastnosti, ale stále bylo zapotřebí vizuální potvrzení. Satelit NASA TESS zaznamenal světelné záření obou objektů, i když pouze z jednoho bodu, což nestačilo k jejich rozlišení. Klíčový snímek odpovídal pozorováním provedeným během provozu RadioAstronu. Na mezioborové práci se podíleli vědci z různých částí Evropy a Asie. „Sonda RadioAstron výrazně zlepšila rozlišení obrazu. Takového stupně detailů bychom nemohli dosáhnout pouze pomocí pozemních teleskopů,“ řekl Valtonen .

Co přesně je na obrázku zobrazeno?

Podle studie zveřejněné 9. října jsou na snímku vidět dva samostatné jety: dlouhý a stabilní, vycházející z hlavní supermasivní černé díry , a menší, ale jasně rozpoznatelný, vykazující neobvyklé zkroucení. Hmotnost hlavní černé díry je přibližně 18 miliardkrát větší než hmotnost Slunce, zatímco lehčí sekundární černá díra se pohybuje po své oběžné dráze vysokou rychlostí, kvůli čemuž její proud částic nabývá podle autorů studie tvaru „trysky zkroucené jako hadice“.

Animace tohoto jevu byla popsána jako „vlnící se ocas“ a vědci očekávají, že orientace tohoto proudu se změní v příštích letech, jak se objekt bude pohybovat po své trajektorii. „Proud vycházející z sekundární černé díry se točí kvůli rychlému pohybu kolem primární černé díry,“ vysvětlil Valtonen pro web Univerzity v Turku . Technologie kosmického pozorování nám umožňují přijímat signály a obrazy, které mění naše chápání černých děr a jejich role v evoluci vesmíru. Před tímto objevem byla existence párů černých děr založena převážně na registraci gravitačních vln po sloučení masivních objektů. Tentokrát astronomové získali přímé vizuální důkazy, které otevírají nové možnosti pro studium podobných systémů.

Samotná skupina vědců však vysvětlila, že podrobnosti je ještě třeba analyzovat. „Existuje pravděpodobnost, že dva pozorované jety patří ke stejné černé díře, soudě podle překrývání obrazů. Pouze budoucí pozorování s rozlišením ekvivalentním rozlišení „RadioAstron“ umožní tuto otázku definitivně objasnit,“ uvedli autoři ve vědeckém článku. Mezitím představuje obraz dvou rotujících černých děr důležitý milník, který spojuje historii astrofyziky se současností: „Po čtyři desetiletí jsme si kladli otázku, zda je možné je objevit současně. Konečně jsme získali důkaz,“ uvedl Valtonen .

Dosud se dalekohledům dařilo získávat pouze snímky jednotlivých černých děr v centrech galaxií, jako je Mléčná dráha a Messier 87. Tento nový snímek dvojitého systému potvrzuje desetiletí pozorování a teorie založené na změně světla vyzařovaného kvasarem OJ287. „Zvláštností OJ287 je, že jej mohou objevit i amatéři pomocí soukromých dalekohledů,“ řekl Valtonen na webových stránkách Univerzity v Turku. Pro vědeckou komunitu bylo toto pozorování dlouho očekávaným potvrzením: „Tento snímek odpovídá na otázku, která zůstávala otevřená již čtyřicet let: existují páry černých děr,“ poznamenala skupina vědců.