Nový pohled na přenos hmoty na černou díru

Nové výzkumy přinesly první důkazy přítomnosti silných vanoucích větrů v okolí černých děr během jasných erupcí při rychlé konzumaci dopadající hmoty. Studie publikovaná v časopise Nature vrhla nové světlo na to, jak je hmota přenášena na černou díru a jak černá díra může ovlivňovat prostředí ve svém okolí. Vědci spolupracovali s mezinárodním týmem astronomů pod vedením oddělení fyziky University of Alberta.

Z publikovaného obrázku je zřejmé, že silné větry narušují vnější oblasti disku materiálu obklopujícího černou díru hvězdné velikosti. Tento materiál (na ilustraci většinou znázorněný žlutou barvou) je nejprve vytahován z vnějších oblastí blízké hvězdy-souputníka (na připojeném obrázku se nachází vpravo nahoře). Hvězdná černá díra sídlí uprostřed plynného disku o průměru zhruba 5 miliónů kilometrů. Černou dírou je pohlcován materiál pouze z prostoru do vzdálenosti 30 kilometrů.

Vědci použili nové statistické metody při studiu výbuchů rentgenového záření binárních černých děr hvězdného typu. Zkoumali data z rozmezí 20 let získaných vědci pomocí kosmických observatoří tří mezinárodních vesmírných agentur. Jejich závěry poskytly svědectví existence konzistentních a silných větrů obklopujících černé díry v průběhu celého výbuchu. Až doposud byly silné větry pozorovány pouze v ohraničených oblastech těchto úkazů.

„Přítomné větry tak musí odvádět stranou velké množství hmoty, kterou by jinak mohla černá díra pozřít,“ vysvětluje Bailey Tetarenko, hlavní autor studie. „V jednom z našich modelů tento vítr odstranil dokonce 80 % potenciálního krmení černé díry.“

V závislosti na své velikosti mají hvězdné černé díry schopnost konzumovat všechno v okruhu 3 až 150 kilometrů. „Dokonce ani světlo nemůže uniknout z tohoto blízkého prostoru v okolí černé díry,“ dodává profesor fyziky Gregory Sivakoff, spoluautor studie. Naproti tomu mnohem větší černé díry – tzv. supermasivní černé díry – jak se ukazuje, ovlivňují utváření celých galaxií. „A to přesto, že supermasivní černé díry jsou menší než Sluneční soustava. I když jsou černé díry malé, mohou mít vzhledem ke své hmotnosti velký vliv,“ říká Gregory Sivakoff.

Takže co přesně stojí za vznikem těchto silných větrů? Prozatím je to nevyřešenou záhadou. „Domníváme se, že zde klíčovou roli hrají magnetická pole. Avšak potřebujeme ještě uskutečnit velké množství dalších výzkumů a pozorování, abychom podstatě těchto větrů porozuměli,“ říká profesor fyziky Craig Heinke, další spoluautor studie.

Zdroj: https://scitechdaily.com/new-research-sheds-light-on-how-mass-transfers-to-black-holes/ a
https://phys.org/news/2018-01-evidence-black-holes-mealtimes.html

autor: František Martinek