Vědci objevili zákonitosti změn v jasnosti tisíců supermasivních černých děr

Supermasivní černé díry jsou nesmírně zvláštní objekty. Jejich gravitační působení je tak silné, že z něj neunikne dokonce ani elektromagnetické záření, které je pro astronomy obvykle jediným nosičem přímé informace.

Silná gravitace supermasivních černých děr se ale projevuje na pohybech těles a látky v jejich bezprostředním okolí. Na přítomnost černé díry je tak možné usuzovat například z pohybů hvězd v hvězdokupě kolem neviditelného centra, jako je tomu například v centru naší Galaxie, nebo z nasávání (akrece) látky z bezprostředního okolí – z plynného disku, nebo dokonce ze stálice kroužící nedaleko. Probíhající akrece se projevuje jako výrazný zdroj rentgenového záření i dalších jevů, například relativistických výtrysků, které již můžeme pozorovat prostřednictvím elektromagnetického záření.

To ale není všechno. Ještě podivnější je, že se „třpytí“. Jasnost záření jejich akrečních disků může ze dne na den kolísat, přičemž až doposud nebylo jasné, proč se tak děje. Christian Wolf z Australské národní univerzity a jeho kolegové jsou ale přesvědčeni, že pro toto zvláštní chvání našli poměrně jednoduché vysvětlení. Závěry svého výzkumu vědci zveřejnili v odborném časopisu Nature Astronomy.

Třpyt gravitačních monster

Wolf a spol. kreativně využili data z pozoruhodného zdroje. Jde o pozorování projektu NASA jménem ATLAS (Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System), tedy systému pro varování před blížícími se potenciálně nebezpečnými blízkozemními objekty. Tvoří jej čtyři teleskopy – dva na Havaji a po jednom v Chile a v Jihoafrické republice, které automaticky snímkují celou oblohu několikrát za noc. Tyto celooblohové skeny poskytly vědcům cenný záznam chování hladových černých děr hluboko ve vesmíru.

V získaných datech vědci analyzovali „třpyt“ více než pěti tisíc supermasivních černých během pěti let. Podle vědců je podivný „třpyt“ určitým druhem turbulence, kterou vytváří tření materiálu společně s mocnými magnetickými poli v blízkosti supermasivní černé díry. Podle Christiana Wolfa to připomíná jako by akreční disk „vařil a bublal“.

TIP: Astronomové změřili rotaci zatím největší černé díry: Je nápadně pomalá

Zpočátku nebyl v „třpytu“ supermasivních černých děr patrný žádný vzorec. Když ale astronomové seřadili černé díry podle jejich velikostí a dalších parametrů a vypočítali rychlost jejich akrečních disků, poklesy jasnosti byly najednou velmi předvídatelné.

Podle vědců to značí, že i v extrémně divokém prostředí supermasivních černých děr platí základní řád a (astro)fyzikální zákony, vyjádřené magneto‒rotační nestabilitou, předpovězenou již před 30 lety americkými astrofyziky Stevenem Balbusem a Johnem Hawleym.