Articles

NASA – Národní úřad pro Letectví a kosmonautiku

Nový Druh Černé Díry

Umělec je pojem střední černé díry
Umělec je pojem střední černé díry. Živí se hvězdou, která se toulala příliš blízko.
Obrázek s laskavým svolením: David a. Aguilar, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

černá díra je objekt, jehož gravitace je tak silná, že nic, ani světlo, nemůže uniknout.

astronomové si dlouho mysleli, že černé díry přicházejí jen ve dvou druzích, „hvězdné“ a „supermasivní“.“Typ závisí na hmotnosti černé díry nebo konkrétněji na její hmotnosti.

nyní díky výzkumu provedenému dvěma týmy astronomů, včetně jednoho se sídlem v Goddard Space Flight Center NASA v Greenbeltu, Md., vypadá to, že existuje třetí druh. Protože má hmotu někde mezi těmito dvěma typy, nazývá se “ střední hmotou černá díra.“

volně řečeno, hmotnost a hmotnost mohou být použity zaměnitelně. Jediný rozdíl je v tom, že ve vesmíru daleko od vlivu zemské gravitace by vaše váha byla nulová. Naproti tomu vaše hmotnost by byla stejná bez ohledu na to, jak blízko nebo daleko od země jste byli. Hmotnost bere v úvahu zemskou gravitaci, zatímco hmotnost ne. Hmotnost je tedy základním měřítkem toho, kolik“ věcí “ tvoří objekt. (Jednotka hmotnosti v metrickém systému je kilogram. Libra je anglický systém hmotnosti. Jeden kilogram se rovná asi 2,2 libry. 130 liber má hmotnost jen asi 59 kilogramů.)

rentgenový dalekohled Chandra NASA detekuje černé díry střední velikosti
rentgenový dalekohled Chandra NASA detekuje černé díry střední velikosti.

problém je, že na rozdíl od „light-weight“ hvězdné třídy a „těžké váhy“ supermasivní třídy, neexistuje žádný známý způsob, jak tvořit tyto mezilehlé hmoty černé díry. Jejich existenci, která byla pouze nepřímo prokázána, nelze za stávající teorii o tom, jak se černé díry tvoří, započítat. Pokud se však přesvědčivě prokáže, že existují, bude muset být teorie revidována.

hmotnost černé díry je obvykle vyjádřena v něčem, co se nazývá “ sluneční hmota.“Jedna sluneční hmota je definována jako hmotnost našeho Slunce. Jedná se o velmi velké číslo, asi 2 x 10^30 kilogramů. To je 2 s 30 nulami za ním, nebo napsáno: 2,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000. To je asi milionkrát více než hmotnost Země.

Hvězdná černá díra se vytvoří, když masivní hvězda podstoupí výbušnou smrt zvanou supernova. Tato exploze, která může zastínit celou galaxii hvězd asi týden, zanechává malé, těžké jádro hvězdy. Pokud je toto jádro dostatečně masivní, zhroutí se na sebe a vytvoří černou díru. (Naše Slunce je příliš malé nebo nedostatečně masivní na to, aby vytvořilo černou díru, když jí konečně dojde palivo.) Typická hvězdná třída černé díry má hmotnost mezi asi 3 a 10 slunečními hmotami.

supermasivní černé díry existují ve středu většiny galaxií, včetně naší vlastní galaxie Mléčné dráhy. Jsou neuvěřitelně těžké, s hmotností v rozmezí od milionů do miliard solárních hmot. Proč jsou tak neuvěřitelně masivní, není známo, ale astronomové si jsou docela jisti, že jejich vývoj souvisí s jejich přítomností ve středu jejich galaxie. Existuje tolik hvězd a tolik plynu a prachu, že černá díra může velmi rychle růst. A protože mnoho galaxií se během své dlouhé životnosti opakovaně srazí, supermasivní černé díry mají připravený způsob, jak se srazit a splynout do ještě těžších supermasivních černých děr.

odhaduje se, že černá díra střední hmoty má hmotnost mezi 100 a 1000 solárními hmotami. Žádná jediná hvězda nikdy nemohla vytvořit tak těžkou černou díru. Jediný způsob, jak astronomové si myslí, že takové černé díry by mohly podobě je pro jednoho černé díry pohltí spousta a spousta materiálu se dostat na požadovanou váhu, nebo pro jednotlivé černé díry splývají. Oba tyto scénáře však představují problémy, na které astronomové nyní nemohou odpovědět.

„povaha těchto objektů je jedním z nejzajímavějších hlavolamů v high-energy astrophysics,“ řekl Tod Strohmayer, jeden z Goddard astronomové zkoumat tajemství těchto matoucích střední hmotnosti černé díry.