Černé díry v okolním vesmíru obvykle představují extrémně zhroucené pozůstatky masivních hvězd. Bývají velmi hmotné. Jejich váha se pohybuje od hmoty několika Sluncí až po miliardy Sluncí v případě supermasivních černých děr.
Zároveň jsou ale velmi nenápadné, takže je obtížné určit jejich hmotnost. Astrofyzikové se musejí uchylovat k různým trikům, díky nimž je možné hmotnost černé díry nepřímo odvodit.
Astronom Yue Shen z americké University of Illinois Urbana-Champaign a jeho spolupracovníci jeden takový trik objevili. Zjistili, že hmotnost supermasivní černé díry je možné odvodit z pozorování jejích stravovacích návyků.
Proč blikají akreční disky?
Vědci si už před časem všimli, že akreční disky kolem supermasivních černých děr, v nichž krouží hmota, kterou se dotyčná černá díra „živí“, zvláštním způsobem blikají. Akreční disky nezáří konstantně, ale jejich jas se mění. Tyto změny přitom probíhají v řádu hodin až desetiletí. Zároveň nebylo jasné, co toto blikání vyvolává.
Shen s kolegy prostudovali desítky známých supermasivních černých děr a přišli na to, že pozorované blikání akrečních disků těsně souvisí s hmotností té které černé díry. Badatelé rovněž věří, že stejný postup bude možné použít u dalších objektů s akrečním diskem, které jsou mnohem menší než supermasivní černé díry.
Jak říká Shen, z výsledků výzkumu vyplývá, že mechanismy ovládající zmíněné blikání v akrečním disku jsou univerzální. Tím pádem by při určování hmoty objektu nemělo záležet na tom, jestli jde o supermasivní černou díru nebo třeba mnohem lehčího bílého trpaslíka.
Shenův tým si pro účely tohoto výzkumu vybral celkem 67 supermasivních černých děr rozmanité velikosti, od „malých“ až po obrovské. Pak prozkoumali a porovnali chování akrečních disků u jiných objektů, jako jsou bílí trpaslíci.
Nakonec dospěli ke korelaci mezi blikáním akrečního disku a hmotností centrálního objektu, kolem něhož se akreční disk nachází. Teď bude možné odhadovat hmotnosti supermasivních černých děr a dalších objektů na základě analýzy jejich akrečního disku.
Titulní ilustrační foto: Tudor, CC BY-SA 4.0