černé díry

Astronomové poprvé zachytili okamžik, kdy supermasivní černá díra spustila ultra-rychlý výron do vesmíru. Tento jev, označovaný jako ultrafast outflow, dosáhl rychlosti 19 % rychlosti světla. Pozorování bylo umožněno díky supermasivní černé díře v galaxii NGC 3783. Tento záblesk vznikl pravděpodobně kvůli přetržení a opětovnému spojení magnetického pole u černé díry. Výzkum této události naznačuje, že fyzikální procesy v různých měřítcích ve vesmíru mohou být podobné.

Hvězda spojená s černou dírou Gaia BH2 vykazuje chemické prvky typické pro staré hvězdy, přestože její stáří je pouze pět miliard let. Kombinace mladého věku a staré chemie naznačuje, že hvězda prošla násilnou minulostí, pravděpodobně splynutím nebo obohacením z jiného objektu. Toto složité prostředí ovlivnilo i její rychlou rotaci, která je neobvyklá pro rudé obry. Výsledky studie, která probíhala za pomoci NASA a Evropské vesmírné agentury, naznačují nutnost přehodnotit současné modely hvězdného vývoje.

Fyzik Robert Scherrer z Vanderbilt University zkoumal, co by se stalo, kdyby mikroskopická černá díra prošla lidským tělem. Ačkoli by poškození bylo menší než po průstřelu kulkou ráže 0,22, největší škody by způsobil ráz supersonické vlny trhající tkáň. Pokud by černá díra měla dostatečnou hmotnost, její gravitační síla by mohla rozpustit a natáhnout tělo, což je známé jako spaghettifikace. Pravděpodobnost takové události je však extrémně malá, odhadovaná na jednou za kvintilion let. Toto téma přesto zůstává fascinujícím předmětem pro vědecký výzkum. Pokud černé díry vůbec existují, možnost setkání s nimi je téměř nulová.

V roce 2023 detekovaly gravitační vlnové detektory srážku vzdálenou 7 miliard světelných let. Dvě černé díry se spojily způsobem, který porušuje fyzikální zákony, jelikož měly hmotnosti a rychlosti rotace, které by neměly existovat. Nový pohled na tento fenomén nabízí magnetická pole, která mohou modulovat hmotnost a rotaci, a tím vysvětlit jejich „nemožné“ vlastnosti. Tento objev naznačuje, že černé díry následují vzor, který propojuje jejich hmotnost a rotaci, a může být sledován pomocí gama záblesků.

Astronomové identifikovali nejmocnější a nejvzdálenější záblesk energie z černé díry, který dosáhl jasu 10 bilionů Sluncí. Tato událost, vzniklá pádem hvězdy do supermasivní černé díry, se objevila v roce 2018 a obdržená energie se rovnala kompletnímu přeměně Slunce na záření. Záblesk J2245+3743 byl 30krát jasnější než dosud nejsilnější záblesky jiných galaktických jader. I po šesti letech od svého maxima stále ještě nevrátila k původní jasnosti. Vlivem rozpínání vesmíru a časové dilatace také pozorujeme tuto událost ve zpomaleném čase, což pomáhá při studiu podobných událostí.

V raném vesmíru existovaly supermasivní černé díry s hmotnostmi miliardy Sluncí, což zpochybňuje konvenční teorie o jejich vzniku. Vědci zkoumali, zda tyto objekty mohly růst rychleji než umožňuje tzv. Eddingtonův limit, který omezuje růst černých děr kvůli tlaku horké plazmy. Simulace ukázaly, že krátkodobé období super-Eddingtonova růstu je možné, avšak dlouhodobě nepřináší významné masové zisky. Možné vysvětlení přítomnosti tak masivních černých děr v raném vesmíru tkví v existenci základních hmotných černých děr, které mohly vzniknout během rané fáze vesmíru po velkém třesku.

Astronomové vytvořili první přímý snímek dvou černých děr v orbitální spirále pomocí radioteleskopu. Tyto černé díry se nacházejí v galaxii OJ 287, která je od Země vzdálena 3,5 miliardy světelných let. Galaxie OJ 287 je známá svou dvanáctiletou periodicitou jasnosti, naznačující existenci dvojice černých děr. První snímek zachycuje i výtrysky částic obou černých děr, což potvrzuje teoretické modely jejich chování. Výzkum ještě čeká na potvrzení, další pozorování mohou být dostupná až ve 30. letech 21. století.

Vědci pomocí nástroje GRAVITY+ na teleskopu VLT přehodnotili hmotnost kvasaru J0529, který je nejjasnějším známým kvasarem ve vesmíru. Díky detailnímu mapování oblasti kolem supermasivní černé díry zjistili, že je desetkrát menší, než původně odhadoval starý model. Výzkum odhalil, že hmotnost černé díry je ovlivněna masivním výronem plynu, který zkresloval měření rychlosti plynu v okolním disku. Tento objev mění náš pohled na růst černých děr v raném vesmíru a ukazuje na důležitost technologického pokroku v astrofyzice.

Astronomové objevili nejvýkonnější a zároveň nejvzdálenější neobvyklý radiový kruh (ORC) pojmenovaný J131346.9+500320, složený ze dvou překrývajících se kruhů. Tato vzácná struktura může být výsledkem mocných větrů nebo silných šokových vln z černé díry. Objev učinili profesionální astronomové ve spolupráci s občanskými vědci. ORC může poskytnout klíče k pochopení vývoje galaxií a černých děr. Komplexní struktury, jako je tento dvojitý kruh, naznačují, že černé díry a jejich prostředí hrají klíčovou roli ve formování těchto fenoménů. Výzkum zachycuje význam lidského rozpoznávání vzorců i v době strojového učení.

Fyzici vytvořili laboratorní analogii černé díry pomocí řetězce atomů k simulaci jejího horizontu událostí. Pozorovali tak ekvivalent Hawkingova záření, které je spojováno s poruchami kvantových fluktuací. Tento objev by mohl pomoci sjednotit obecnou teorii relativity a kvantovou mechaniku a přispět k lepšímu porozumění kvantové gravitaci. Výsledky naznačují, že Hawkingovo záření je termální za specifických podmínek a může hrát klíčovou roli v nových experimentálních nastaveních. Výzkum byl publikován v časopise Physical Review Research.