Výtoky z čiernych dier

Binárny system v trpasličej galaxii Holmberg II X-1 (sciencedaily.com)

Astronómovia z Astrophysical Observatory v Rusku so spoluprácou s výskumníkmi z Kyoto University v Japonsku pozorovali ultrasvetelné zdroje röntgenového žiarenia (ULXs). Ako názov ultra predznamenáva, ide o veľmi vysoké energie z pásma RTG žiarenia.

Pozorovanie prinieslo dôkaz, že zdroje ULXs, ktoré sú blízko galaxií, vykazujú veľmi silné odtoky hmoty. Predpokladá sa, že odtoky vznikajú ako následok padania hmoty do (akejkoľvek) čiernej diery. Tiež to ukázalo, že čierne diery sú oveľa menšie, ako sa predpokladalo. A je dosť možné, že i v našej Mliečnej dráhe máme jeden ULXs, nazvaný ako objekt SS 433. SS 433 je pre nás viacmenej záhadou, ale veľmi sa podoba týmto ULXs objektom.

Doménou ULXs je vyžarovanie energie miliónkrát väčšej ako vyžarovanie Slnka. Základný koncept ULXs je binárny systém skladajúci sa z hviezdy a čiernej diery. Hmota hviezdy (zväčša ide o posledné nafúknuté štádium červeného obra) padá na nenásytnú čiernu dieru a vytvára sa akreční disk. Pri klesaní k horizontu událostí (pomyselná sféra, hranice čiernej diery) sa uvoľňuje gravitačná energia hmoty. Najvnútornejšia časť disku sa zahrieva až na 10 mil. K, pričom vyžaruje extrémne veľké množstvo RTG žiarenia.

Aká je hmotnosť čiernych dier, ktoré vyžarujú také množstvo RTG žiarenia? Väčšinou sú stokrát jasnejšie vo vyžarovaní RTG žiarenia ako obyčajné čierne diery v binarných systémoch. Obyčajné čierne diery máju obvykle 20 hmotnosť Slnka (binárne systémy).

Existujú dve vysvetlenia tejto záhady. Prvé hovorí o tom, že čierne diery sa správajú rovnako ako ich obyčajné sestry, len sú tisíckrát hmotnejšie ako naše Slnko. Druhé vysvetlenie, že v prípade nadkritického množstva hmoty vo vnútorných častiach akrečného disku vznikne mohutný výtok, a tak sa zvýši produkcia RTG žiarenia.

Pozemný teleskop Subaru (jelajahunik.blogspot.sk)

Astronómovia sledovali štyri ULXs objekty. Nazývajú sa Holmberg II X-1, Holmberx IX -1, NGC 4559 X-7, NGC 5204 X-1 (všetky sú v cudzích galaxiach).

Dáta boli získane behom štyroch dni prístrojom Focas na pozemnom teleskope Subaru, nachádzajúci na Mauna Kea, Havaji.

Dôkaz na záver

Astronómovia objavili význačný rys v elektromagnetickom spektre. Všetky ULXs majú spoločnú širokú emisnú čiaru iónov hélia, z čoho sa usudzuje prítomnosť plynu zahriatého na ~ 10⁴ K. Ďalej sa ukázalo, že emisná čiara iónov vodíka je pri teplote zhruba 10 000 K širšia ako u iónov hélia. Šírka emisných čiar ukazuje na rýchlosť plynu. Z toho sa potvrdil mohutný výtok plynu v okolí čiernej diery. Je proto veľmi pravdepodobné, že platí druhe vysvetlenie. Ďalšie výskumy ukážu viac.

Zdroje: 
sciencedaily.com
en.wikipedia.org