Vyzkum zahrnoval pozemni a kosmicke pozorovani, stejne tak studium archivnich fotografii. Prispeli k nemu i odbornici z Astronomickeho ustavu Akademie ved CR.
Prime zobrazeni cernych der se donedavna podarilo jen u dvou objektu: nejprve cerne diry v galaxii M87 a pote cerne diry Sagittarius A* v centru nasi galaxie Mlecna draha. V obou pripadech pozorujeme disk latky dopadajici do cerne diry v podobe charakteristickeho jasneho prstence zariciho plynu, ktery obklopuje temnou oblast, kde je samotna dira.
Kvasar znamena zkratku z pojmu kvazistelarni zdroj. ,,Zkratka to vypada jako hvezda, ale neni to hvezda," konstatoval pro Novinky tiskovy tajemnik Astronomickeho ustavu AV CR Pavel Suchan.
Jedna se o aktivni jadra galaxii a jsou to jedny z nejzarivejsich zdroju ve vesmiru. Zari i 1000krat vice nez cela nase Galaxie.
Standardni vedecka predstava predpoklada pritomnost cernych der v jadrech aktivnich galaxii, pricemz v pripade nejblizsi takove galaxie M87 v souhvezdi Panny to potvrdilo pozorovani mohutneho vytrysku vysokoenergetickych castic.
Podobne se povedlo identifikovat i cernou diru v centru kvasaru OJ287, jehoz vytrysk je dokonce desetkrat silnejsi nez u M87. Objekt OJ287 je tak jasny, ze jej mohou pozorovat i amatersti astronomove.
Zvlastnosti OJ287 je podle vedcu pritomnost paru cernych der obihajicich kolem spolecneho teziste s periodou 12 let. Tento pohyb vytvari vzorec svetelnych zmen, ktery lze sledovat na historickych fotografiich uz od 19. stoleti. Studiem techto archivnich snimku se zabyval zejmena profesor Rene Hudec z Astronomickeho ustavu AV CR v Ondrejove.
Od objevu teto periodicity v roce 1982 sbiraly tisice astronomu po celem svete data, nez se podarilo prokazat spravnost modelu s dvojici cernych der. Prispel predevsim tym vyzkumniku z indickeho Tata Institute v Bombaji a Univerzity v Turku ve Finsku.
Podvojny neboli binarni model pak jeste potvrdilo primo pozorovani: v roce 2021 tym z indickeho Aryabhatta Research Institute a americke College of New Jersey zaznamenal pomoci satelitu NASA TESS dramaticke zjasneni behem pouhych 12 hodin. Objekt dosahl jasnosti odpovidajici nekolika stovkam galaxii a stejne rychle pohasl.
Vysledky pozorovani potvrdila i pozemni mereni vcetne ondrejovskeho dalekohledu D50. ,,Autori vyzkumu sice podvojnost primo nezminuji, ale rychle zmeny tohoto typu jsou pro stacejici se vytrysk charakteristicke," stoji v aktualni tiskove zprave ondrejovskeho ustavu.
Definitivni dukaz prinesl kosmicky radioteleskop RadioAstron ve spolupraci s pozemnimi observatoremi. Tato unikatni kombinace kosmickeho a pozemskeho pozorovani dosahla rozliseni lepsiho nez u zobrazeni cernych der Sagittarius A* a M87.
Vysledny snimek poprve v historii astronomie ukazal system se dvema cernymi dirami. Tento historicky prulom oznamil odborny clanek publikovany 9. rijna v casopise Astrophysical Journal. Mezi spoluautory jsou i pracovnici Astronomickeho ustavu AV CR.
Foto: Astronomicky ustav AV CR
Radiove zobrazeni systemu OJ287 z observatore RadioAstron: dva jasne body 0,02 a 0,04 odpovidajici obema cernym diram (spodni cast snimku) a vytrysk z mensi cerne diry (horni cast). Jde o prvni prime zobrazeni dvojice cernych der na spolecne obezne draze.
Stezejnim prvkem detekce je vytrysk vychazejici z mensi cerne diry, ktery ma zkroucenou spiralovou strukturu na kuzelove plose podobnou podle vedcu proudu z rotujiciho zahradniho kropitka. Krouceni vznika rychlym pohybem mensi cerne diry kolem primarni slozky - smer se meni podle jejich vzajemne polohy. Kuzel, ktery vytrysk opisuje, ma uhel otevreni jen osm stupnu.
Nekteri astronomove oznacuji jev jako ,,vrtici se ocas". V nasledujicich letech pri dalsich astronomickych pozorovanich by melo jit sledovat, jak se jeho orientace meni podle pohybu mensi cerne diry.
Nova data ale uz neposkytne observator RadioAstron. ,,Tento vesmirny radioteleskop byl vypusten v roce 2011 a planovana zivotnost byla pet let. Pracoval ale az do ledna 2019, kdy prestal reagovat na prikazy ze Zeme a ztratil se kontakt s telemetrii a ovladanim," vysvetlil pro Novinky Pavel Suchan z ondrejovske hvezdarny.
Cerna dira je objekt az natolik hmotny, resp. husty, ze jeho gravitacni pole je v urcite omezene oblasti casoprostoru tak silne, ze zadny hmotny objekt vcetne svetla nemuze tuto oblast opustit (odtud i nazev cerna dira). Cernou diru proto nelze nasimi dalekohledy nebo dalsimi podobnymi pristroji pozorovat primo. Navenek se projevuji prevazne jeji gravitacni ucinky na hmotu v jejim blizkem okoli. Cerne diry vznikaji napr. pri kolapsu obrovskych umirajicich hvezd nebo jinych superhmotnych vesmirnych utvaru.
Cerna dira vsak znamena jeste vic - jde dokonce o jakesi lokalni zhrouceni casoprostoru samotneho, ktery je tak casto nenavratne vtahovan k jistemu bodu ,,uvnitr". Toto vse je extremnim a specialnim dusledkem Einsteinovych rovnic pro gravitacni pole, ktere obecne rikaji, ze pritomnost kazde hmoty nutne obdarene hmotnosti, a tedy i zaroven energii nejak zakrivuje cely casoprostor, se vsim, co se v nem nachazi.
,,Stin cerne diry" oznacuje tmavou siluetu nebo oblast, kterou vidime pri pohledu na cernou diru - tu vytvari silne gravitacni ohybani svetla v jeji blizkosti. V podstate se jedna o oblast, kde je svetlo bud zachyceno cernou dirou, nebo odkloneno tak silne, ze se nedostane k pozorovateli.