Jak jsme pořídili první snímek supermasivní černé díry v centru Mléčné dráhy

Jak jsme pořídili první snímek supermasivní černé díry v centru Mléčné dráhy

Černé díry patří k nejzajímavějším předpovědím Einsteinovy obecné teorie relativity. Původně byly studovány spíše jako pouhý matematický důsledek teorie než jako fyzikálně relevantní objekty. Ale brzy se začaly považovat za obecný a někdy nevyhnutelný výsledek gravitačního kolapsu, který formuje galaxie.

Většina fyziků ve skutečnosti tušila, že naše vlastní galaxie obíhá kolem supermasivní černé díry ve svém středu. Existují i další teorie, například ta o temné hmotě (neviditelné látce, o níž se předpokládá, že tvoří většinu hmoty ve vesmíru). Nyní však mezinárodní tým astronomů, včetně mnou vedeného týmu z University of Central Lancashire, odhalil první snímek objektu, který se skrývá v centru Mléčné dráhy – a je to supermasivní černá díra.

Derek Ward-Thompson

Autor článku je profesor fyziky a astrofyziky na britské University of Central Lancashire. Obzvláště se zaměřuje na formování hvězd a planet a mezihvězdná magnetická pole od nejrozptýlenějších oblastí vesmíru až po husté prostředí kolem horizontů událostí černých děr. Je členem konsorcia „Event Horizon Telescope Consortium“, které v dubnu 2019 zveřejnilo vůbec první snímek černé díry a květnu 2022 snímek černé díry v centru Mléčné dráhy.

To znamená, že nyní máme k dispozici přesvědčivé důkazy o existenci černé díry nazvané Sagittarius A*. Může se zdát trochu děsivé být tak blízko takovému monstru, ve skutečnosti je ale asi 26 tisíc světelných let daleko; což je uklidňující vzdálenost. Protože je černá díra od Země tak vzdálená, zdá se nám, že má na obloze přibližně stejnou velikost, jako by měla kobliha na Měsíci. Sagittarius A* se také zdá být poměrně neaktivní, nepohlcuje mnoho hmoty ze svého okolí.

Náš tým byl součástí celosvětového projektu Event Horizon Telescope (EHT) Collaboration. K pořízení ohromujícího snímku využil pozorování z celosvětové sítě osmi pozemských radioteleskopů. Dohromady tvořily jeden virtuální teleskop o velikosti Země. Průlomový objev navazuje na vůbec první snímek černé díry nazvané M87* ve středu vzdálenější galaxie Messier 87, který projekt zveřejnil v roce 2019.

Pohled do temnoty

Tým pozoroval Sagittarius A* po několik nocí a sbíral data mnoho hodin, podobně jako při použití dlouhé expoziční doby na fotoaparátu. Ačkoli samotnou černou díru nevidíme, protože je zcela temná, zářící plyn v jejím okolí odhaluje charakteristický znak: Tmavá centrální oblast (tzv. stín) je obklopený jasnou prstencovou strukturou. Nový pohled zachycuje světlo ohnuté silnou gravitací černé díry, která je čtyřmilionkrát hmotnější než naše Slunce. Objev rovněž přináší cenné poznatky o fungování černých děr, o nichž se předpokládá, že se nacházejí v centru většiny galaxií.

Klepněte pro větší obrázek
ALMA je jedním z teleskopů projektu Even Horizon. Foto: Iztok Bončina/ESOCC BY 4.0

U nového obrázku je překvapivé, že se velmi podobá snímku M87*, který jsme publikovali před třemi lety. To nás rozhodně překvapilo. Důvodem podobnosti je to, že zatímco černá díra v M87* je asi tisíckrát větší, černá díra v Sagittariovi je asi stokrát blíže. Obě se řídí obecnou teorií relativity, což ukazuje, že Einstein měl pravdu, pokud jde o tisícinásobek měřítka velikosti. Pro fyzika je to důležité. Teorie relativity existuje již sto let a stále se ukazuje, že je přesná. Myslím, že i samotný Einstein by byl překvapen!

Zveřejnění snímku černé díry Sagittarius A* je skvělý výsledek této spolupráce. Když jsem snímek poprvé uviděl, pomyslel jsem si, že nás v poznání posune o hodně dál. Nemohl jsem se dočkat, až o něm začnu psát. Měli jsme spoustu schůzek, abychom při interpretaci dospěli ke shodě. Na začátku jsme se setkávali tváří v tvář v různých částech světa. Pak udeřil covid a najednou nikdo nemohl nikam jet. Takže se normou staly online schůzky, a to nás rozhodně zpomalilo.

Mojí úlohou bylo pomoci napsat dva ze šesti článků, které vyšly v Astrophysical Journal Letters. První, v němž představujeme pozorování, a třetí, v němž se zabýváme tím, jak jsme z pozorování vytvořili obraz a jak je tento obraz spolehlivý.

Kromě toho jsem byl přispívajícím autorem všech šesti článků. To je administrativní role, v níž jsem vyřizoval veškerou korespondenci mezi naším týmem více než tří set astronomů a vědeckým časopisem, který naše výsledky publikoval. Mělo to svá úskalí, protože jsem musel řešit každý překlep a každou chybu v sazbě.

Musel jsem také usměrňovat připomínky svých kolegů. Vzhledem k tomu, že většina spolupracovníků sídlí buď v USA, nebo ve východní Asii, znamenalo to, že pracovali v noci britského času. Proto jsem každé ráno přišel do práce a našel asi sto nočních e-mailů od kolegů. To byl skličující začátek každého dne.

Nakonec jsme to ale zvládli – a oslnivý výsledek stál za všechnu tu práci.


Tento text vyšel na webu The Conversation pod licencí Creative Commons BY-ND 4.0. Přečtěte si originální článek. Při překladu jsme využili službu Deepl a při editaci provedli několik jazykových úprav.

Váš názor Další článek: Srovnávací test soundbarů. Snadná cesta k lepšímu zvuku

Témata článku: Vesmír, Země, USA, Asie, Slunce, Černé díry, Einstein, Teorie relativity, Projekt, Astronom, Alma, Snímek, Event Horizon, Euro Hockey Tour, Mléčná dráha, Černá díra, Sagittarius, Messier, Event Horizon Telescope, Galaxie



Sex manželských párů? Jen výjimečně. Ložnice ovládnou roboti s umělou inteligencí

Sex manželských párů? Jen výjimečně. Ložnice ovládnou roboti s umělou inteligencí

** Sex manželských párů jen při zvláštních příležitostech. ** Ložnice ovládnou sexuální roboti s umělou inteligencí. ** I to je jeden ze závěrů Mezinárodní robotické konference.

Filip KůželJiří Liebreich
RobotiSexUmělá inteligence
Prohlédněte si 1600 ruských základen na detailní družicové mapě. Rezavějící Kuzněcov, Moskva i raketoplán Bajkal

Prohlédněte si 1600 ruských základen na detailní družicové mapě. Rezavějící Kuzněcov, Moskva i raketoplán Bajkal

** Google má kvalitní družicové snímky Ruska ** Najdete na nich i tu poslední ruskou vojenskou základnu ** Nadšenci jich lokalizovali už okolo 1 600

Jakub Čížek
RuskoArmádaMapy
Izraelský obrněnec ROBUST autonomně bojuje proti pěchotě i tankům

Izraelský obrněnec ROBUST autonomně bojuje proti pěchotě i tankům

** Izraelský zbrojní gigant Elbit Systems nedávno představil střední obrněné vozidlo ROBUST ** To je určeno pro pokročilý autonomní boj proti pěchotě i obrněným vozidlům ** Nový obrněnec by měl operovat s vysokou mírou autonomie, za každého počasí a prakticky v každém terénu

Stanislav Mihulka
IzraelVojenstvíRoboti
Jak poznat, že máte možná hacknutý telefon? Toto je devět symptomů, které můžete pozorovat

Jak poznat, že máte možná hacknutý telefon? Toto je devět symptomů, které můžete pozorovat

** Jak poznat, že je váš smartphone hacknutý? ** Hledejte známky po nestandardním chování telefonu ** Stačí když telefon vydrží méně nebo topí i v klidovém režimu...

Martin Chroust
Jak...Malware
Našli jsme sondu z vodíkového balónu německých ozbrojených sil. Podobné dopadají na Česko každý den

Našli jsme sondu z vodíkového balónu německých ozbrojených sil. Podobné dopadají na Česko každý den

** Česko nekřižují pouze dopravní a nákladní letouny ** Každý den můžete na nebi potkat také hromadu radiosond ** Dnes se podíváme na jednu, která k nám doputovala až z Německa

Jakub Čížek
BastleníMeteorologie
Webové mapy nám děsně lžou. Skutečnost vypadá úplně jinak a řekneme vám proč

Webové mapy nám děsně lžou. Skutečnost vypadá úplně jinak a řekneme vám proč

** Na většině map vypadá Rusko větší než ve skutečnosti ** A co teprve takové Grónsko, které je reálně 14× menší než Afrika ** Za vše může kartografická projekce a její historický vývoj

Jakub Čížek
MapyHistorie
Munice ze zrušeného railgunu se postaví střelám s plochou dráhou letu

Munice ze zrušeného railgunu se postaví střelám s plochou dráhou letu

** Americké letectvo chce v nejbližší době postavit a otestovat prototyp nového samohybného děla ** To by mělo být schopné sestřelovat střely s plochou dráhou letu ** Při tom bude využívat munici určenou původně pro railgun

Stanislav Mihulka
VojenstvíUSA
Grilujete? Tak radši zatajte dech!

Grilujete? Tak radši zatajte dech!

** K létu patří takřka neodmyslitelně i grilování ** Pálením organické hmoty paliva a pokrmů ale vznikají nebezpečné látky ** Ty jsou s to poškodit buňky plic a popohánět k množení buňky zhoubných nádorů

Jaroslav Petr
RakovinaZdraví