NASA potvrzuje: Černá díra v naší galaxii se probudí
Černé díry supermasivní velikosti se neliší jen svou schopností pohlcovat materiál v prostoru, ale také hrají klíčovou roli v evoluci galaxií a historii samotného vesmíru.
V srdci naší galaxie, Mléčné dráhy, se nachází černá díra Sagittarius A*, která zůstává neaktivní již tisíce let. Astronomové však vědí, že se jednoho dne opět „probudí“. Studování toho, jak a kdy k těmto reaktivacím dochází, nám pomáhá nejen nahlédnout do budoucnosti naší galaxie, ale také lépe pochopit kosmické mechanismy, které utvářely vesmír, jak ho známe dnes.
Supermasivní černá díra Sagittarius A*, představující čtyři miliony slunečních hmotností, byla po tisíce let v relativním klidu. Nicméně mezinárodní tým astronomů určil datum, kdy by tento kolos mohl znovu ožít a vstoupit do fáze intenzivní aktivity. To nastane, když se Mléčná dráha srazí s trpasličí galaxií známou jako Velký Magellánský oblak (LMC), která se v současnosti nachází asi 200 000 světelných let od Země.
Tento jev však nenastane okamžitě, neboť výpočty naznačují, že kolize mezi Mléčnou dráhou a Velkým Magellánským oblakem se odehraje přibližně za 2 miliardy let. Jakmile k tomu dojde, gravitační interakce nasměruje velké množství plynu do galaktického centra, což by mohlo reaktivovat Sagittarius A* a proměnit jej v aktivní jádro emitující obrovské množství radiace. Tyto scénáře nám pomáhají porozumět nejen budoucnosti naší galaxie, ale také zkoumat, jak supermasivní černé díry ovlivňují evoluci kosmu.
Hlavní objevitelé z Teleskopu Jamese Webba (JWST) zrevolucionalizovali způsob, jakým pozorujeme vesmír. Jedním z jejich nejvýznamnějších objevů byla detekce galaxie, která dostala název The Sparkler, nacházející se 9 miliard světelných let daleko a vykazující velmi podobný vzhled, jaký měla Mléčná dráha ve své mladosti. The Sparkler má pouze 3 % hmotnosti Mléčné dráhy a obklopuje ji zhruba 24 globulárních shluků, zatímco současná Mléčná dráha má kolem 200 globulárních shluků. Astronom Aaron Romanowsky, spolusignatář studie o tomto objevu, poznamenal: „Původ globulárních shluků je záhadou, a jsme nadšení, že JWST může nahlédnout zpět do času, aby je viděl v jejich mládí.“
Supermasivní černé díry
„Sagittarius A* se nachází více než 25 000 světelných let od Země a je naší nejbližší supermasivní černou dírou, jejíž hmotnost se odhaduje na miliony slunečních hmotností. Černá díra Sagittarius A (nebo Sgr A* zkratka, kterou obvykle používají výzkumníci) leží v souhvězdí Střelce, v srdci Mléčné dráhy,“ vysvětluje NASA.
Institut astrofyziky v Andalusii (IAA) zdůrazňuje, že „jeho emisní signál je slabší a jeho schopnost přeměnit materiál na energii je až několikanásobně menší než u jiných masivnějších černých děr. V roce 2020 obdrželi výzkumníci Roger Penrose, Reinhard Genzel a Andrea Ghez Nobelovu cenu za fyziku za své studie o Sagittarius A*.“
The Sparkler
Podobnosti mezi The Sparkler a Mléčnou dráhou nabízejí stopy o úzkém vztahu mezi tvorbou hvězd a aktivitou supermasivních černých děr. Když jsou tyto černé díry „ospalé“, mají jen malý vliv na galaktickou dynamiku. Avšak když se „probudí“ a začnou pohlcovat plyn a prach, materiál směřující k nim vytváří akreční disk, který dosahuje teplot milionů stupňů a rotuje rychlostí blízkou rychlosti světla. Tento proces generuje radiaci v mnoha vlnových délkách, od infračervené až po rentgenové záření.
Astromfyzik Nathalie Degenaar z Amsterdamské univerzity to shrnuje takto: „Můžeme vidět radiaci tepla, kterou vyzařuje materiál, jako vizuální světlo, ale také vyzařuje v ultrafialových, rentgenových a infračervených vlnových délkách.“ Mnoho aktivních černých děr navíc vypouští skutečné kosmické dělové palby částic a energie, které se rozprostírají tisíce světelných let, což mění galaktické prostředí.
Srážka s Velkým Magellánským oblakem
„Probouzení“ Sagittarius A* je spojeno s fúzí Mléčné dráhy a Velkého Magellánského oblaku. Jak se LMC přiblíží, její gravitační interakce pošle obrovské množství plynu do centra Mléčné dráhy, což způsobí, že se Sagittarius A* promění na AGN (aktivní galaktické jádro). Profesor Carlos Frenk z Durham University upřesňuje, že „AGN vyvolaný fúzí s LMC nebude dostatečně silný, aby představoval vážné nebezpečí pro pozemský život“.
I když se Sagittarius A* „probudí“, jeho radiace ztrácí intenzitu na cestě tisíce světelných let. Astrofyzik Joseph Michail z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics to vysvětluje takto: „26 000 světelných let se může v astronomických termínech zdát jako malá vzdálenost, ale je to významné“. I když by radiace byla intenzivní, Země zůstane chráněna několika vrstvami: atmosférou, magnetickým polem a samotným plynovým diskem galaxie, který absorbuje velkou část energie.
To není poprvé, co se Sagittarius A* probudila. Nedávné pozorování pomocí teleskopu IXPE od NASA odhalila, že černá díra zažila menší erupci před pouhými 200 lety. Dále se astronomové domnívají, že ještě silnější erupce vedla k vzniku tzv. „Fermiho bublin“.
Nakonec „probouzení“ Sagittarius A* za miliardy let nebude koncem života na Zemi, ale spíše dalším kapitolou v kosmické historii Mléčné dráhy. Jak shrnul profesor Frenk: „Existuje něco v tom, jak galaxie rostou, co je kontrolováno růstem černé díry ve svém středu“.
