Tým astronomů z Massachusettského technologického institutu (MIT) „naslouchal“ odrazům záření kolem dvojhvězd. Nalezl tak osm nových černých děr, a dokonce dokázal popsat některé jejich vlastnosti.
Astronomové zaslechli ozvěnu osmi neznámých černých děr
Jen v naší galaxii zřejmě existují desítky milionů černých děr – superhmotných objektů, které pohlcují hmotu i energii, a možná dokonce i informace. Jsou většinou neviditelné, právě proto, že pohlcují vše, co do nich padá, včetně světla. Existují ale výjimky; pokud černá díra pohlcuje plyn a prach z okolo obíhající hvězdy, může pak vydávat působivé záblesky rentgenového světla, které se odráží od okolního plynu, a osvětluje tak i okolí černé díry.
Astronomové z univerzity MIT teď hledají záblesky a ozvěny z blízkých rentgenových dvojhvězd černých děr. Jde o systémy, kde hvězda obíhá kolem černé díry, která ji někdy pohltí. Analyzují pak ozvěny z takových systémů, aby mohli rekonstruovat bezprostřední okolí černé díry.
Ve studii, která vyšla v odborném časopise The Astrophysical Journal, popsali, že k tomu využívají nový automatický vyhledávací nástroj, který pojmenovali „Reverberation Machine“. Ten prochází družicová data a hledá v nich známky ozvěn černých děr. V naší galaxii už našel osm nových dvojhvězd, které mají u sebe černou díru. Až doposud znala věda v Mléčné dráze jenom dva takové případy.
Když astronomové porovnali informace, které takto získali, povedlo se jim z nich získat představu, co se vlastně děje při tom, když se černá díra rozsvítí. Součástí tohoto procesu byl vždy silný závěrečný záblesk, který následoval po několika předcházejících fázích.
Podle autorů práce by mohl známkou toho, že korona černé díry, tedy oblast vysokoenergetického plazmatu těsně za hranicí černé díry, krátce expanduje a vyvrhne ještě poslední výbuch vysokoenergetických částic, a to těsně předtím, než zcela zmizí. Právě tento mechanismus by mohl pomoci vysvětlit, jak mohou supermasivní černé díry v centru galaxií vyvrhovat částice v obrovských kosmických měřítkách, a formovat tak vznik galaxií.
„Role černých děr ve vývoji galaxií je v moderní astrofyzice nevyřešenou otázkou,“ tvrdí fyzička Erin Karová z MIT. „Zajímavé je, že tyto dvojhvězdy s černou dírou mohou být obdobou miniaturních supermasivních černých děr. Když pochopíme exploze v těchto malých blízkých systémech, můžeme porozumět i tomu, jak podobné výbuchy v supermasivních černých dírách ovlivňují galaxie, v nichž se nacházejí.“
Jako netopýři
Karová a její tým ke zmapování okolí černých děr využili podobný způsob, jaký používají netopýři k orientaci v jeskyni. Tito létající savci vysílají ozvěny zvuku, které se odrážejí od okolí, díky tomu, jaký je rozdíl v návratu tohoto signálu, si netopár vytvoří jakousi mentální mapu svého okolí.
Vědci místo zvukových vln využili rentgenové ozvěny. Sledování změn zpoždění může odhalit, jak se vyvíjí korona a disk černé díry, když černá díra spotřebovává hvězdný materiál.