První známá černá díra Cygnus X-1 je mnohem dál, než jsme si mysleli. A vše je rázem jinak

  • Vědci změřili vzdálenost první známé černé díry
  • Cygnus X-1 byla objevena v roce 1964 a nachází se dál, než jsme si mysleli
  • Odlišná vzdálenost znamená také odlišnou hmotnost černé díry

V roce 1964 objevili vědci první černou díru. Nachází se v souhvězdí Labutě, a tak dostala podle jeho latinského názvu označení Cygnus X-1.  Cygnus X-1 je součástí binárního systému, který dále tvoří velmi masivní hvězda HD 226868. Obě tělesa obíhají okolo sebe ve vzdálenosti asi 30 milionů kilometrů (0,2 AU) s periodou 5,6 dní.

Podobné páry označují vědci jako vysoce hmotné rentgenové binární systémy (HMXB). Jedná se o černou díru nebo neutronovou hvězdu a velmi hmotnou hvězdu o hmotnosti nad 10 Sluncí.

Objev první černé díry Cygnus X-1

K objevu došlo v roce 1964 prostřednictvím Geigerových čítačů k měření rentgenových emisí. Přístroje byly vyneseny při suborbitálních letech dvojicí raket Aerobee z White Sands v Novém Mexiku. Na základě těchto průzkumů bylo objeveno osm nových zdrojů kosmického rentgenového záření – včetně Cygnus XR-1.

V roce 1971 byl určen zdroj emise – hvězda HD 226868 v souhvězdí Labutě. Bylo zřejmé, že samotná hvězda nemůže vyzařovat tak vysoké dávky rentgenová záření. Pomoci Dopplerova posunu (posuv spektrálních čar) bylo v témže roce potvrzeno, že hvězda obíhá okolo společného těžiště s velmi hmotným „neviditelným“ objektem. 

Je mnohém dál

Vědci se původně domnívali, že černá díra Cygnus X-1 má hmotnost 16 Sluncí a nachází se 6 000 světelných let od nás. V nové studii vědci znovu změřili vzdálenost slavného páru. Využili k tomu nová i starší data z radioteleskopu VLBA (Very Long Baseline Array) prostřednictvím kterých změřili paralaxu.

Její princip si můžete vyzkoušet sami na svém těle. Stačí položit prst na nos a zavřít jedno oko. Poté ho otevřete a rychle zavřete druhé. Bude vám připadat, že se prst na nose pohnul. Ve skutečnosti je stále na nose, ale díváte se na něj z různých úhlů. V astronomií je „vzdálenost očí“ pozice Země v intervalu 6 měsíců, což vytvoří základnu 300 milionů kilometrů. Čím je změřený „posun“ objektu menší, tím větší je jeho vzdálenost.

Klepněte pro větší obrázek
Měření paralaxy Cygnus X-1. Foto: Foto: International Centre for Radio Astronomy Research.

Nová měření ukazují, že se Cygnus X-1 nachází 7 200 světelných let od nás, což je asi o 1200 světelných let dál, než jsme si mysleli. 

Jasnost nebeského objektu s rostoucí vzdálenosti klesá. Pokud máte na obloze dvě hvězdy o stejné jasnosti, ale jedna se nachází 10 světelných let od nás a druhá 20 světelných let, je zřejmé, že ta druhá bude ve skutečnosti mnohem zářivější.

Hvězda v systému Cygnus X-1 vyzáří 400 000krát více energie než Slunce. Její hmotnost je asi 41 Sluncí. Hmotnost samotné černé díry je asi 21 ± 2,2 Sluncí, což je samozřejmě také více, než se myslelo. A je to také více, než dokážeme současnými znalostmi vysvětlit. 

Záhada hvězdných větrů

Cygnus X-1 byla kdysi dávno velmi hmotnou hvězdou. Poté vybouchla jako supernova a její jádro se zhroutilo do podoby černé díry.

Hmotnost výsledné černé díry závisí na mnoha věcech – v první řadě na počáteční hmotnosti původní hvězdy, složení hvězdy (obsahu prvků těžších než hélium) a také na hmotnostních ztrátách v průběhu krátkého ale o to intenzivnějšího života hvězdy. Velmi hmotné světy ztrácejí nemalou část část své hmoty prostřednictvím hvězdných větrů (analogie slunečního větru).

Podle výpočtu vědců musela mít původní hvězda hmotnost asi 60 Sluncí. Problém je, že hvězdné větry podobného monstra jsou natolik silné, že by hvězda musela před svým kolapsem ztratit poměrně hodně hmoty a výsledná černá díra by měla mít menší hmotnost, než jakou pozorujeme. Větry muselo něco přibrzdit nebo jsou naše modely špatné. 

Nový způsob výzkumu

Hvězda  HD 226868 v systému Cygnus X-1 jednou vybouchne jako supernova a zhroutí se do podoby černé díry. Obě černé díry pak budou několik miliard let obíhat okolo sebe a nakonec se srazí.

Podobná kolize vyprodukuje velké gravitační vlny (doslova rozvlní prostor) a ty už pár let dokážeme měřit. Díky tomu můžeme zkoumat hmotnosti obou černých děr, které se srazily, což nám pomáhá pochopit, jak tyto tajemná monstra vypadají. Uvidíme, zda to pomůže vyřešit i novou záhadu Cygnus X-1.

Zdroje: icrar.org, Science

Diskuze (5) Další článek: Lepší online navigace, displeje na zastávkách i ve vozech. Praha slibuje moderní MHD

Témata článku: Vesmír, Výzkum, Země, Astronomie, Slunce, Černé díry, HMX, Hmotnost, Cygnus, Vědec, Doppler, DAL, Hvězda, Černá díra, Světelný rok, White Sands, Geiger, Science, Nové Mexiko, Labuť, Vzdálenost, Souhvězdí



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
Nejzajímavější zbraně ve válce na Ukrajině. Co dokáže československý salvový raketomet RM-70

Nejzajímavější zbraně ve válce na Ukrajině. Co dokáže československý salvový raketomet RM-70

** Oživený výčet zbraní, které zaujmou technologickým řešením ** Neděláme si nárok na kompletní výčet** Informace často chybí, a tak se snažíme kličkovat mezi propagandou

Jakub Čížek
UkrajinaZbraněRuskoArmáda
Světu hrozí „vlhká žárovka.“ Měla dorazit až v polovině století, ale už je tu

Světu hrozí „vlhká žárovka.“ Měla dorazit až v polovině století, ale už je tu

** Nejteplejší místo na Zemi nemusí být to nejnebezpečnější ** Největším zabijákem se stane až mix tepla a vlhkosti ** Asie se nebezpečně přiblížila hraniční hodnotě 35 °C twb

Jakub Čížek
MeteorologieGlobální oteplování
Studie sledovala přesnost chytrých hodinek. V měření kalorií jsou prakticky nepoužitelné

Studie sledovala přesnost chytrých hodinek. V měření kalorií jsou prakticky nepoužitelné

** Chytré hodinky dnes změří spoustu věcí, přeností ale někdy pokulhávají ** Studie se zaměřila na měření spálených kalorií ** Výsledky pro žádné z hodinek nedopadly dobře

Martin Miksa
MěřeníChytré hodinkyApple Watch
Recenze Steelseries Arctis Nova Pro Wireless. Mají vše, co vás u herních sluchátek napadne

Recenze Steelseries Arctis Nova Pro Wireless. Mají vše, co vás u herních sluchátek napadne

** Vrcholný model sluchátek nabídne i nezvyklé funkce ** Chytře řešené napájení, abyste nemuseli připojovat kabel ** Aplikace umí názorně upravit podání zvuku v konkrétních hrách

Tomáš Holčík
SteelSeriesSluchátkaTesty
Nový hit. Tahle appka vám udělá profilovku jako od pouličního ilustrátora

Nový hit. Tahle appka vám udělá profilovku jako od pouličního ilustrátora

** Aplikace NewProfilePic se na Androidu stala hitem ** Můžete si v ní vytvořit profesionálně vypadající profilovky ** Pozor ale na agresivní cenovou politiku za Pro verzi

Martin Chroust
FotografieUmělá inteligenceMobilní aplikace
ČTÚ v roce 2021: Za své peníze dostáváme minimum služeb, spotřeba dat rostla navzdory drahým tarifům

ČTÚ v roce 2021: Za své peníze dostáváme minimum služeb, spotřeba dat rostla navzdory drahým tarifům

** ČTÚ vydal výroční zprávu za rok 2021 ** Úřad se chlubí spoustou novinek, ceny se ale spíše zvyšovaly ** O drahých službách svědčí i rekordní počty převodů čísel

Martin Chroust
RegulacePředražené službyČTÚ
Betonové baterie vyřeší energetické problémy, slibují autoři. První by mohla vyrůst v Česku

Betonové baterie vyřeší energetické problémy, slibují autoři. První by mohla vyrůst v Česku

** Umíme vyrobit elektřinu ze Slunce ** Potřebujeme ale obrovskou baterii, kam ji uložíme na noc ** Jednou z cest jsou betonové gravitační baterie

Jakub Čížek
EnergetikaObnovitelné zdroje