Astrofyzici spojili síly i teleskopy a pořídili snímek výtrysku plazmy chrlené černou dírou

Světová síť dalekohledů odhalila výtrysk rádiových vln, jejichž původcem je střed supermasivní černé díry. Vlny se pohybují zdánlivě patnáctinásobkem rychlosti světla.

Výtrysk plazmy černé díry
Zdroj: Event Horizont Telescope

Přibližně před rokem se vědci po celém světě spojili, aby vytvořili vůbec první snímek černé díry –⁠ respektive jejího stínu. Z této spolupráce nazvané Event Horizon Telescope nyní vzešel další pozoruhodný snímek.

Před třemi roky, v dubnu 2017, zaznamenal stejný tým takzvaný blazar. Tímto termínem se označuje jádro galaxie, jehož výtrysk plazmatu směřuje směrem k Zemi. Astronomové považují za toto jádro supermasivní černou díru. Zachycený snímek je zatím nejdetailnějším a nejlepším pohledem na tyto extrémní jevy.

Pro astrofyziky je pochopení těchto výtrysků klíčové. Mohou díky tomu lépe poznat vývoj vesmíru a odpovědět na klíčové otázky vědy. Jednou z metod, jak tyto jevy pozorovat, je takzvaná interferometrie. V ní se spojí množství výkonných radioteleskopů po celém světě a společně tak vytvoří ještě mnohem silnější přístroj, který umí zaznamenat ve vynikající kvalitě i velmi vzdálené objekty.

„Interferometr kombinuje světlo ze dvou nebo více dalekohledů, díky čemuž je možné vidět objekty s takovým rozlišením, jakého by dosáhly zrcadla nebo antény o průměru několika stovek metrů. Vzdálenost mezi dvěma dalekohledy vytváří základnu, která se chová vlastně jako průměr virtuálního dalekohledu vytvořeného díky interferometrii,“ vysvětluje Evropská vesmírná agentura.

Nejslavnějším výsledkem interferometrie je výše zmíněné pozorování černé díry M87. Ale tehdejší pozorování přineslo i další poznatky, které vědci několik let zpracovávali a publikovali je teprve nyní –⁠ v odborném žurnálu Astronomy and Astrophysics.

Nejrychlejší záblesky 

Blazar 3C 279, který od Země leží pět miliard světelných let daleko, od té doby astrofyzici zkoumali vícekrát, mohli tedy pozorovat změny, které na něm probíhají.

Pozoruhodné bylo, že tyto výtrysky se pohybovaly zdánlivě nesmírně rychle –⁠ patnáctkrát až dvacetkrát rychleji než světlo. Na tento paradox už upozornili před rokem vědci, kteří studovali jiné výtrysky hmoty z černé díry vytvářející záblesky záření gama. Podle nich mohou skutečně překročit rychlost světla v obklopujícím plynném oblaku, aniž by tím byla porušena Einsteinova teorie relativity.

Tyto navrhované výtrysky neporušují platnost Einsteinovy teorie relativity, protože se pouze pohybují rychleji než světlo skrz prostředí výtrysku, nikoliv rychleji než světlo ve vakuu –⁠ v uvažovaném výtrysku se světlo šíří stále pomaleji než ve vakuu.

Autor tohoto výzkumu Jon Hakkila prohlásil, že dobrým způsobem vizualizace šíření superluminálních výtrysků je představa, kdy osoba na jedné straně jezera vrhne plochý kámen po vodní hladině, který bude poskakovat a vytvářet „žabky“ ve směru k osobě na druhé straně jezera.

Frekvence „poskoků“ vrženého kamene pohybujícího se vzduchem bude mezi jednotlivými skoky rychlejší než vlny generované při pohybu ve vodě. Hakkila říká, že uvidíte vlny vytvořené při každém skoku přibližujícího se kamene v obráceném pořadí. Nejdříve spatříte vlny vytvořené při posledním skoku kamene po hladině jezera a vlny z počátečního skoku k vám připutují jako poslední.