Srdce Mléčné dráhy. Vědci pořídili první fotografii supermasivní černé díry v centru naší galaxie

Obří černá díra, nesoucí jméno Sagittarius A*, váží asi tolik jako čtyři miliony našich Sluncí a je vzdálená 26 tisíc světelných let.

First image of our black hole (with wider background)

Foto: EHT Collaboration

Fotografie supermasivní černé díry v srdci Mléčné dráhy

Vyžadovalo to přes pět let práce asi tří stovek vědců z celého světa, teď se ale na světlo světa konečně dostal výsledek – fotografie supermasivní černé díry Sagittarius A*, která se nachází v centru naší galaxie. Fascinující snímek poskytuje nejen náhled do srdce Mléčné dráhy, ale po dekádách odhadů a teorií potvrzuje, co se tam děje.

Fotografie černé díry je v zásadě paradoxní označení, snad nejpodivnější objekty v našem vesmíru totiž principiálně není možné vidět. Jejich obrovská gravitační síla pohlcuje veškeré světelné záření pozorovatelné okem i všemi měřicími nástroji, co existují. Místo toho zveřejněný obraz ukazuje takzvaný stín černé díry, tedy tmavý kruh obestřený zářící hmotou, kterou díra právě pohlcuje.

Existenci Sagittaria A* tak, jak se objevuje na snímku vytvořeném mezinárodním projektem Event Horizon Telescope (EHT), vědci dosud v zásadě jen předpovídali. „Dosud jsme neměli přímý obraz potvrzující, že Sagittarius A* je skutečně černá díra,“ řekl na tiskové konferenci Feryal Özel, astronom z americké University of Arizona a člen EHT.

Určení, co za objekt se v centru Mléčné dráhy nachází, vycházelo v zásadě pouze z chování okolních hvězd a jiných vesmírných těles. Nepřímý důkaz se nicméně objevil už v roce 2018. Astronomická organizace Evropská jižní observatoř, jejímž členem je také Česko, tehdy úzce sledovala hvězdu jménem S2. Díky značné dávce štěstí se podařilo zaznamenat erupci sluneční hmoty, která pak obíhala kolem temného bodu rychlostí dosahující 30 procent rychlosti světla.

A view of the M87 supermassive black hole in polarised light

Foto: EHT Collaboration

Loni vznikla fotografie černé díry z galaxie M87 ukazující magnetické pole kolem díry

Snahy o pořízení fotografie Sagittaria A* začaly už před mnoha lety. Astronomové z EHT vymysleli řešení, které zahrnovalo propojení osmi radioteleskopů na několika kontinentech. Vznikl tak jakýsi virtuální superteleskop, který dokázal nasnímat okolí černé díry. Jak uvádí Česká televize, projektový ředitel EHT Sheperd Doeleman tyto snahy přirovnal k pokusu „vyfotografovat ze Země pomeranč, který by astronaut položil na povrch Měsíce.“ Pomyslný pomeranč navíc není přímo vidět.

První úspěch se objevil v roce 2019, kdy se podařilo zkompletovat fotografii jiné supermasivní černé díry z obrovské galaxie Messier 87, vzdálené 55 milionů světelných let od Mléčné dráhy. Zachytit Sagittarius A* bylo podstatně náročnější, i když je od Země vzdálený „jen“ 26 tisíc světelných let, protože je výrazně menší a zakrývá ho kvantum prachu.

Ačkoliv se objektu v centru naší galaxie dostává označení supermasivní černé díry a je čtyřmilionkrát hmotnější než naše Slunce, nejedná se o zvlášť velké těleso svého typu. Fotografie z roku 2019 zachycuje díru o hmotnosti několika miliard našich Sluncí, která patří mezi ty vůbec největší, o nichž víme.

Od doby, co Albert Einstein černé díry teoreticky předpověděl, o nich vědci zjistili už mnoho – vznikla například kategorizace na tři velikostní skupiny. Očekává se, že ty největší jsou v centrech většiny galaxií a existuje hned několik teorií vysvětlujících jejich vznik i zánik. Stále nicméně chybí více pozorování a informací.

Jelikož jsou však nyní k dispozici už dvě fotografie různě velkých děr, otevírá se například možnost srovnávat jejich chování. Získaná data lze využít i pro testování pohybu plynů kolem nich, což podle předpokladů může být úzce spojeno se vznikem a vývojem galaxií. Nové poznatky poslouží také k dalšímu zkoumání gravitace v extrémních podmínkách.

Tomáš Chlebek

Student filozofie a filmových studií, fanoušek vědy, umění a moderních technologií.

Student filozofie a filmových studií, fanoušek vědy, umění a moderních technologií.