V jádru Mléčné dráhy rotují kolem supermasivní černé díry také tisíce menších černých děr

11. 05. 2018

Černé díry Sagittarius A* Chandra

Astronomové objevili s pomocí vesmírného rentgenového teleskopu Chandra známky existence až tisíců černých děr v bezprostředním okolí středu Mléčné dráhy. Jedná se o menší černé díry hvězdné hmotnosti dosahující masy mezi 5 a 30 hmotností Slunce, které rotují kolem obří černé díry, která dosahuje až 4 milionů hmotností Slunce a nese označení Sagittarius A* (zkráceně Sgr A*). Výsledky tohoto výzkumu byly publikovány v magazínu Nature 5. května.

Černé díry v okolí Sgr A*

Centrální oblast Mléčné dráhy se supermasivní černou dírou (označena jako Sgr A*). Kolem ní vědci objevili 12 černých děr hvězdné hmotnosti, které jsou součástí binárních hvězd (červeně zakroužkované) a další binární hvězdy s bílými trpaslíky (žlutě zakroužkované). Snímek zabírá oblast o rozloze asi 45 světelných let napříč.

Image credit: NASA/CXC/Columbia Univ./C. Hailey et al.

Černé díry sice nejsou přímo pozorovatelné, teleskop Chandra ale dokáže zachytit světlo pocházející z materiálu rotujícího velkou rychlostí kolem černé díry. Takto zachycené černé díry jsou většinou součástí binárních hvězd, z nichž jedna složka je černá díra, která z druhé hvězdy svou gravitací odsává hmotu. Tato hmota kolem černé díry rotuje velkou rychlostí a bývá zahřívána na miliony stupňů, při tomto procesy vzniká rentgenové záření.

Tým vědců vedený Chuckem Haileym z Columbia University in New York hledal tyto rentgenově zářící binární hvězdy v okolí asi 12 světelných let kolem Sgr A*. Následně vybrali takové hvězdy, které zářily podobně jako známé binární hvězdy obsahující černé díry - těch našli v okruhu tří světelných let od centrální supermasivní černé díry hned 14. Dvě z těchto hvězd by mohly mít místo černé díry neutronovou hvězdu, zbylých 12 je na obrázku vyznačeno červeným kolečkem. Žlutá kolečka pravděpodobně představují binární hvězdy s bílými trpaslíky.

Nicméně pouze ty nejsilněji zářící hvězdy budou detekovatelné na tak velkou vzdálenost. Vědci tak odhadují, že by kolem Sgr A* mohlo být 300-1000 binárních hvězd s černou dírou hvězdné hmotnosti.

Kolem supermasivní černé díry v jádru naší galaxie by však měly být také černé díry, které nejsou součástí binárních hvězd. Podle teoretických studií, které vycházejí z pohybu hvězd v centru naší i jiných galaxií, by mohlo být v okolí supermasivní černé díry Mléčné dráhy až 20 tisíc černých děr hvězdné hmotnosti.

Sagittarius A*
V jádru Mléčné dráhy dřímá supermasivní černá díra Sagittarius A*. Kolem ní rotuje veškerá hmota naší galaxie podobně jako materiál ve sluneční soustavě kolem Slunce.

Hmotnost: 4 miliony slunečních mas
Vzdálenost: 26 000 světelných let
Poloměr: 45 AU (oběžná dráha Neptunu je 30 AU)