|
Černá díra – zkolabovaný objekt, ze kterého nemůže uniknout ani světlo. Část z nich vzniká kolapsem hvězdy v závěrečných fázích vývoje, jiné, obří černé díry, sídlí v centrech galaxií. Rotující černé díry kolem sebe vytvářejí akreční disky látky a v ose rotace výtrysky vysoce urychlených částic. Paradoxně akreční disky i výtrysky vznikající v bezprostředním okolí černé díry velmi intenzivně vyzařují. Galaxie – kompaktní seskupení hvězd, mezihvězdné látky a temné hmoty. Galaxie se liší svou strukturou (spirální, eliptické, nepravidelné...), vyzařovaným výkonem (neaktivní, aktivní, rádiové, Seyfertovy...) a zejména svojí hmotností. Hmotnost je udávána v miliardách až stovkách miliard hmotností Slunce. Galaxie jsou obvykle součástmi vyšších celků jako jsou kupy, nadkupy, vlákna a stěny. SDSS – Sloan Digital Sky Survey, ambiciózní projekt přehlídky oblohy podporovaný nadací Alfreda Pritcharda Sloana, která byla založena v roce 1934. Alfred P. Sloan (1875 - 1976) byl americký obchodník a výkonný ředitel společnosti General Motors po více jak dvacet let. Sloanova nadace podporuje také vědu a školství. Projekt katalogizuje všechny galaxie s mezní jasností do 23. magnitudy na čtvrtině severní oblohy. Přehlídka zahrnuje asi 500 miliónů galaxií a ještě více hvězd. U každé galaxie je určena pozice, jasnost a barva. Pro asi milión galaxií a 100 000 kvazarů budou pořízena spektra. Stanice SDSS je postavena v Novém Mexiku v Sacramento Mountains na observatoři Apache Point. Hlavním přístrojem projektu SDSS je dalekohled o průměru primárního zrcadla 2,5 m. |
Prvý náznak niečoho podobného čiernej diere sa datuje do roku 1783, keď Angličan John Michell na základe Newtonovej teórie gravitácie určil podmienku pre teleso, z povrchu ktorého by bola úniková rýchlosť rovná rýchlosti svetla a bolo by preto neviditeľné. Prelom nastal až v roku 1916, keď Karl Schwarzschild, na základe Einsteinovej všeobecnej teórie relativity, teoreticky odvodil viac menej súčasnú podobu čiernej diery. V 20. rokoch potom Subrahmanyan Chandrasekhar vypracoval scenár vzniku čiernej diery zrútením sa hmotnej hviezdy, čím sa rozpútali roky búrlivých diskusií o možnosti či nemožnosti ich existencie. Tie vzhľadom k svojej záhadnosti a nedostupnosti často fascinovali verejnosť a boli podnetom pre rôzne nevedecké diskusie a špekulácie. Kvalitatívne nové ponímanie čiernych dier zaviedol v roku 1971 britský fyzik Stephen Hawking, keď pre čierne diery zaviedol termodynamický pojem entrópie a následne v roku 1975 odvodil aplikáciou kvantovej teórie poľa nutnosť žiarenia čiernych dier. Dnes sú už čierne diery, kedysi tak vzácne a exotické objekty, považované za bežnú súčasť vesmíru, kde "požierajú" všetku okolitú hmotu a žiarenie, ktoré má tú smolu a dostane sa k čiernej diere príliš blízko, pod tzv. Schwarzschildovu medzu. Ultra masívne čierne diery sa nachádzajú v centrách obrích eliptických galaxií v galaktických kopách a sú najväčšie vo vesmíre ich hmotnosť dosahuje až 1 miliardu hmotností Slnka. Dokonca aj veľká čierna diera v strede našej Mliečnej dráhy je tisíc krát menšia než tieto obrovské monštrá.
 |
| Obrázok obrej galaxie, v jej strede sa môže nachádzať ultramasívna čierna diera. Zdroj [2]. |
Ako horúca novinka bola v auguste tohto roku publikovaná práca autorov Priyamvada Natarajan z Yalskej univerzity a Ezequiel Treister z Európskeho južného observatória v Chile správa o hornom limite pre hmotnosť supermasívnych čiernych dier. Tieto stále sa zväčšujúce gravitačné monštrá nemôžu rásť donekonečna. Ich rast sa zastaví, keď dosiahnu hmotnosť asi 10 miliárd hmotností Slnka. Ich štúdia ukazuje, že existuje limit pre ich hornú hranicu hmotnosti. Natarajan použitím dát z optických a röntgenových ďalekohľadov programu SDSS ukázala, že tieto čierne diery museli v nejakom bode svojej evolúcie svoj rast zastaviť. Pokiaľ predpokladáme, že v prípade masívnych čiernych dier v centrách obrích galaxií je formovanie hviezd a napájanie čiernych dier hmotou vo vzájomnom vzťahu, je pravdepodobné, že existuje samolimitujúci rastový cyklus čiernych dier, z ktorého musí vyplývať aj horná hranice pre ich hmotnosť.
 |
| Graf ukazuje závislosť priestorovej hustoty výskytu čiernych dier na jednotku hmotnosti (jednotka kubický Megaparsek) ako funkciu ich hmotnosti získanú z výsledkov programu SDSS. Pre hmotnosť čiernych dier 109 až 1010 hmotností Slnka (MS) je vidieť prudký pokles ich počtu. Zdroj [1]. |
Možné vysvetlenia, ktoré Natarajan vo svojej práci [1] ponúka, sa zakladajú na obmedzení prílivu hmoty do čiernej diery spôsobené silou hybnosti vetra, jeho radiačným tlakom alebo hybnosťou energetického vetra čiernej diery. Predpokladáme, že čierne diery dospeli do štádia, keď vyžarujú toľko energie koľko skonzumuje ich okolie, čím sa preruší dodávanie plynnej zložky, ktorá ich vyživuje. Následkom toho môže byť aj končenie tvorby hviezd v ich okolí [2].
Tieto zistenia majú dopad na budúce výskumy vzniku a formovania galaxií a to od doby, keď mnoho najväčších galaxií vo vesmíre začalo spoločné putovanie s čiernou dierou vo svojom strede. A na záver slová Natarajan: "Zatiaľ sme zhromažďovali dôkazy o kľúčovej úlohe čiernych dier v procese formovania galaxií, ale teraz sa ukazuje, že v tejto kozmickej opere hrajú úlohu prvej dámy."
[1] Natarajan P., Treister E.: Is there an upper limit to black hole masses?; Mon. Not. R. Astron. Soc., 2008
[2] Royal Astronomical Society (RAS): Upper Mass Limit For Black Holes?; Science Daily, 10 September 2008, 16 September 2008.
Obecná relativita – teorie gravitace publikovaná Albertem Einsteinem v roce 1916. Její základní myšlenkou je tvrzení, že každé těleso svojí přítomností zakřivuje prostor a čas ve svém okolí. Ostatní tělesa se v tomto pokřiveném světě pohybují po nejrovnějších možných drahách, tzv. geodetikách.
Kupy galaxií – největší gravitačně vázané objekty ve vesmíru tvořené třemi hlavními složkami:
– stovkami galaxií obsahujícími hvězdy, plyn a prach,
– obrovskými mraky horkých plynů,
– temnou hmotou zatím neznámé povahy.
Galaxie se liší svou strukturou (spirální, eliptické, nepravidelné...), vyzařovaným výkonem (neaktivní, radiové, Seyfertovy...) a zejména svojí hmotností. Hmotnost je udávána v miliardách až stovkách miliard hmotností Slunce. Galaxie jsou obvykle součástmi vyšších celků jako jsou kupy, nadkupy, vlákna a stěny.
ESO – European Southern Observatory, Evropská jižní observatoř. Organizace založená v roce 1962, která postavila řadu dalekohledů v Chile. Jde o lokality na La Silla (2 400 m), dalekohled VLT na Cerro Paranal (2 635 m) a v tuto chvíli se staví radioteleskopická síť ALMA na Llano de Chajnantor (5 080 m).
