Simulace prozrazují, že černé díry dědí magnetické pole hvězd

Černé díry jsou podivuhodné a velmi extrémní vesmírné objekty, kterým zatím ještě úplně nerozumíme. V jejich nitru se skrývá nepochopitelná fyzikální singularita, která je pro naše přístroje nedostupná. Kromě toho ale černé díry předvádějí pozorovatelné věci, které stojí za to, jako například impozantní polární výtrysky hmoty a energie.

Aby černé díry vůbec mohly vytvářet výtrysky, které proudí do vzdálenosti mnoha světelných let a nesou ohromující množství energie, potřebují podle našich dosavadních znalostí velmi silné magnetické pole. Astrofyziky přitom už dlouho trápí otázka, kde se takové extrémní magnetické pole černých děr vlastně bere?

Původ magnetického pole černých děr

Letitou záhadu se pokusil vyřešit výzkumný tým, který vedl Ore Gottlieb z Centra pro výpočetní astrofyziku amerického Institutu Flatiron v New Yorku. S kolegy nejprve simulovali celý život masivních hvězd, od jejich zrození až do zhroucení a následného vzniku černé díry. Během příprav simulací ale narazili na problém, jaký způsobem vlastně modelovat chování magnetických polí. 

Pro tvorbu ohromujících výtrysků černých děr je nejspíš nutné, aby měly k dispozici současně akreční disk hmoty a silné magnetické pole. Jenomže tyto dva faktory se na první pohled navzájem vylučují. Akreční disk potřebuje ke svému vzniku intenzivní rotaci objektu, ale silné magnetické pole přitom rotaci brzdí.

Tým Ore Gottlieba nakonec dospěl k závěru, že vznikající černá díra magnetické pole vlastně dědí. Při explozi supernovy nejprve vzniká takzvaná proto-neutronová hvězda, která se posléze zhroutí do černé díry. Proto-neutronová hvězda je obklopená akrečním diskem, který udrží část původního magnetického pole a „předá“ ho vzniklé černé díře. Výsledky výzkumu magnetismu černých děr uveřejnil odborný časopis Astrophysical Journal Letters.