Průvodce | Karpattreky | Horolezectví | Cykloturistika | Cestování | Lyžování | Příroda | Soutěže | Aktuality | Zajímavosti | Kalendář akcí | Napsat článek | E-shop | Více…
Cookies  Ceník inzerce 
Treking.cz Hledat
Poslední aktualizace: 24.3.2021 , svátek má
Treking > Vesmír > Astronomové zkoumají magnetické pole na okraji černé díry v srdci galaxie M87

Astronomové zkoumají magnetické pole na okraji černé díry v srdci galaxie M87

Vědci tak získávají neocenitelné informace o vlastnostech magnetického pole

24.3.2021 | ESO2105
Pohled na černou díru v galaxii M87 a její výtrysk v polarizovaném záření

Pohled na černou díru v galaxii M87 a její výtrysk v polarizovaném záření

Vědci a instituce podílející se na programu Event Horizon Telescope (EHT), kterým se v roce 2019 podařilo získat historicky první snímek černé díry, zveřejnili nový pohled na tento extrémně hmotný objekt ležící ve středu galaxie M87 vzdálené od nás 55 milionů světelných let. Záběr zachycuje velmi blízké okolí černé díry v polarizovaném záření, což se astronomům podařilo pozorovat vůbec poprvé. Vědci tak získávají neocenitelné informace o vlastnostech magnetického pole v tomto místě, které jsou klíčové pro vysvětlení procesů, jakými galaxie M87 vytváří výtrysky vysoce energetických částic proudících z jejího jádra.

"Nyní máme k dispozici další důležité informace, abychom pochopili, jak vypadá magnetické pole v okolí černé díry, a jakým způsobem aktivita v takto kompaktní oblasti prostoru pohání mohutné výtrysky, které se táhnou z jádra daleko za hranice této galaxie," říká Monika Mościbrodzka (Radboud University, Nizozemí), vědecká pracovnice a koordinátorka skupiny EHT pro polarimetrii (EHT Polarimetry Working Group).

Téměř před dvěma lety, 10. dubna 2019, byl zveřejněn první snímek černé díry v historii, který zachycuje jasnou prstencovou strukturu a tmavou centrální oblast - takzvaný stín černé díry. Od té doby se vědci sdružení ve skupině EHT collaboration snaží o podrobnější analýzu dat o tomto superhmotném objektu v srdci galaxie M87 získaných již během roku 2017. Zjistili, že značná část záření přicházejícího z okolí černé díry je polarizovaná.

Pohled na okolí černé díry v galaxii M87 v polarizovaném záření

"Tato práce představuje významný milník: polarizace záření nese informace, které umožňují lépe pochopit fyzikální procesy skrývající se za záběrem publikovaným v dubnu 2019, a to dosud možné nebylo," vysvětluje vědecký pracovník Iván Martí-Vidal (University of Valencia, Španělsko) a další z koordinátorů EHT Polarimetry Working Group. "Zpracování nového záběru v polarizovaném záření si vyžádalo roky práce, protože metody získání a analýzy těchto dat jsou mimořádně komplikované," dodává Iván Martí-Vidal.

K polarizaci elektromagnetického záření dochází buď s použitím filtrů, jako například u skel slunečních brýlí, nebo v případě, že záření emituje velmi horká látka ovlivňovaná magnetickým polem. A stejně jako sluneční brýle s polarizačními skly umožňují redukovat odrazy od lesklých povrchů, mohou astronomové vylepšit svůj pohled na oblast v okolí černé díry tím, že zjistí, jak je odsud pocházející záření polarizováno. Přesněji řečeno, polarizace vědcům umožňuje mapovat strukturu siločar magnetického pole na samotném okraji černé díry.

"Tento nový záběr obsahující informaci o polarizaci záření je klíčem k pochopení procesů, jakým magnetické pole umožňuje černé díře pohlcovat hmotu a vytvářet mohutné výtrysky," vysvětluje Andrew Chael (NASA Hubble Fellow, Princeton Center for Theoretical Science and the Princeton Gravity Initiative, US), člen skupiny EHT collaboration.

ALMA & APEX – zásadní příspěvek k výsledkům EHT

Jasné výtrysky vystupující z jádra M87 se táhnou minimálně 5 tisíc světelných let od jejího středu a jsou jedním z nejzáhadnějších útvarů této galaxie. Většina hmoty, která se ocitne v blízkosti černé díry, je vtažena dovnitř. Určité množství částic s vysokou energií však může uniknout těsně před pohlcením a je vypuzeno daleko do okolního prostoru v podobě nápadných výtrysků - jetů.

Aby astronomové lépe pochopili tento proces, vytvořili řadu různých modelů chování hmoty v blízkosti černé díry. Stále však přesně neví, jakým způsobem centrum galaxie - velikostí srovnatelné se Sluneční soustavou - produkuje jety, které dosahují délky porovnatelné s celou galaxií, a ani to, jak přesně hmota do černé díry padá. Díky novému zpracování snímku černé díry a jejího stínu v polarizovaném záření se astronomové poprvé mohou podívat do oblasti v těsné blízkosti horizontu událostí, kde se rozhoduje o tom, zda hmota bude pohlcena nebo vyvržena pryč.

Nově zpracovaná data poskytují informaci o struktuře magnetického pole na samotném okraji černé díry. A členové týmu na jejich základě zjistili, že pouze ty teoretické modely, které počítají s hmotou v silném magnetickém poli, mohou vysvětlit struktury, které pozorujeme poblíž horizontu událostí.

"Pozorování naznačují, že magnetické pole na okraji černé díry je dostatečně silné na to, aby vytlačilo horký plyn zpět a pomohlo hmotě odolat síle gravitace. Pouze plyn, který sklouzne podél magnetického pole může po spirále sestoupit až k samotnému horizontu událostí," vysvětluje Jason Dexter (University of Colorado Boulder, USA), vědecký pracovník a koordinátor pracovní skupiny EHT.

Galaxie M87 v souhvězdí Panny

Kvůli pozorování srdce galaxie M87 bylo v rámci mezinárodní spolupráce propojeno osm radioteleskopů po celém světě - mezi nimi také ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) a APEX (Atacama Pathfinder EXperiment) v severním Chile, jejichž evropským partnerem je ESO (European Southern Observatory). Vznikl tak virtuální teleskop EHT o rozměrech srovnatelných se Zemí. Působivé rozlišení dosažené pomocí EHT by umožnilo měřit ze Země velikost kreditní karty ležící na povrchu Měsíce.

"S pomocí radioteleskopů ALMA a APEX, které díky své poloze na jižní polokouli zvýšily

kvalitu obrazu geografickým rozšířením celé sítě EHT, sehráli evropští vědci při tomto výzkumu klíčovou roli," říká Francisca Kemper (European ALMA Programme Scientist, ESO), vědecká pracovnice programu ALMA v ESO. "S celkem 66 anténami dominovala ALMA, pokud jde o celkový získaný signál v polarizovaném záření, zatímco APEX sehrál významnou úlohu při kalibraci pozorování."

"Také data z ALMA byla pro kalibraci, vytvoření obrazu a interpretaci celkových pozorování EHT velmi důležitá. Umožnila zúžit požadavky na teoretické modely, které vysvětlují, jak se hmota chová v blízkosti horizontu událostí černé díry", dodává vědecký pracovník Ciriaco Goddi (Radboud University a Leiden Observatory, Nizozemí), který vedl doprovodnou studii založenou pouze na pozorováních provedených pomocí ALMA.

Uspořádání teleskopu EHT umožnilo vědcům přímo pozorovat stín černé díry a světelný prstenec kolem něj. Nový záběr v polarizovaném záření jasně ukazuje, že v prstenci je přítomné magnetické pole. Výsledky byly pod hlavičkou EHT colaboration publikovány ve dvojici samostatných článků ve vědeckém časopise Astrophysical Journal Letters. Výzkum provádělo přes 300 vědců z řady organizací a univerzit celého světa.

"Teleskop EHT prochází rychlým vývojem, na síti probíhají technologická vylepšení a připojují se další observatoře. Očekáváme, že budoucí pozorování pomocí vylepšeného EHT umožní ještě podrobněji prozkoumat strukturu magnetického pole kolem černé díry a řeknou nám víc o fyzice horkého plynu v této oblasti," dodává člen týmu EHT collaboration Jongho Park (East Asian Core Observatories Association Fellow, Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics, Taipei, Tchaj-wan).

Další informace

Výzkum byl prezentován ve dvojici samostatných článků pod hlavičkou EHT collaboration ve vědeckém časopiseAstrophysical Journal Letters: "First M87 Event Horizon Telescope Results VII: Polarization of the Ring" a "First M87 Event Horizon Telescope Results VIII: Magnetic Field Structure Near The Event Horizon". Doprovodný výzkum byl prezentován v článku "Polarimetric properties of Event Horizon Telescope targets from ALMA" autorů Goddi, C. a kol., který byl přijat k publikaci v témže časopise.

Tým EHT collaboration tvoří více než 300 vědeckých pracovníků z Afriky, Ásie, Evropy a Severní i Jižní Ameriky. Cílem této mezinárodní spolupráce je zachycovat co nejdetailnější snímky černých děr, jaké byly dosud pořízeny, a to pomocí virtuálního teleskopu o rozměrech planety Země. S podporou mezinárodních investic EHT propojuje existující teleskopy použitím novátorských systémů - a vytváří tak v podstatě nový přístroj s nejvyšším úhlovým rozlišením, jakého bylo dosud dosaženo.

Do projektu jsou zapojeny tyto jednotlivé přístroje: ALMA, APEX, IRAM (Institut de Radioastronomie Millimetrique 30-meter Telescope), IRAM NOEMA Observatory, JCMT (James Clerk Maxwell Telescope), LMT (Large Millimeter Telescope), SMA (Submillimeter Array), SMT (Submillimeter Telescope), SPT (South Pole Telescope), Kitt Peak Telescope a GLT (Greenland Telescope).

Messier 87 v dalekohledu ESO/VLT

EHT konsorcium se skládá ze 13 zainteresovaných institucí: Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics, University of Arizona, University of Chicago, East Asian Observatory, Goethe-Universitaet Frankfurt, Institut de Radioastronomie Millimétrique, Large Millimeter Telescope, Max Planck Institute for Radio Astronomy, MIT Haystack Observatory, National Astronomical Observatory of Japan, Perimeter Institute for Theoretical Physics, Radboud University a Smithsonian Astrophysical Observatory.

ESO je nejvýznamnější mezivládní astronomická organizace v Evropě, která v současnosti provozuje nejproduktivnější pozemní astronomické observatoře světa. ESO má 16 členských států - Belgie, Česko, Dánsko, Finsko, Francie, Irsko, Itálie, Německo, Nizozemsko, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko, Velká Británie - a dvojici strategických partnerů - Chile, která hostí všechny observatoře ESO, a Austrálii. ESO uskutečňuje ambiciózní program zaměřený na návrh, konstrukci a provoz výkonných pozemních pozorovacích komplexů umožňujících astronomům dosáhnout významných vědeckých objevů. ESO také hraje vedoucí úlohu při podpoře a organizaci celosvětové spolupráce v astronomickém výzkumu. ESO provozuje tři unikátní pozorovací střediska světového významu nacházející se v Chile: La Silla, Paranal a Chajnantor. Na Observatoři Paranal pracují dalekohledy systému VLT (Velmi velký dalekohled) schopné fungovat společně jako interferometr VLTI a dva přehlídkové teleskopy - VISTA pro infračervenou a VST pro viditelnou oblast spektra. Na Observatoři Paranal bude umístěn a provozován také největší a nejcitlivější teleskop pro sledování záření gama - Cherenkov Telescope Array South. ESO je také významným partnerem zařízení umístěných na planině Chajnantor - APEX a ALMA, největšího astronomického projektu současnosti. Nedaleko Observatoře Paranal, na hoře Cerro Armazones, staví ESO nový dalekohled ELT (Extrémně velký dalekohled) s primárním zrcadlem o průměru 39 m, který se stane "největším okem lidstva hledícím do vesmíru".

Astronomická observatoř ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) je mezinárodním partnerským projektem organizací ESO, NSF (US National Science Foundation) a NINS (National Institutes of Natural Sciences) v Japonsku ve spolupráci s Chilskou republikou. ALMA je za členské státy financována ESO, NSF ve spolupráci s NRC (National Research Council of Canada) a NSC (National Science Council of Taiwan) a NINS ve spolupráci s AS (Academia Sinica) na Taiwanu a KASI (Korea Astronomy and Space Science Institute) v Koreji. Výstavba a provoz observatoře ALMA jsou ze strany Evropy řízeny ESO, ze strany Severní Ameriky NRAO (National Radio Astronomy Observatory), která je řízena AUI (Associated Universities, Inc.), a za východní Asii NAOJ (National Astronomical Observatory of Japan). Spojená observatoř ALMA (JAO, Joint ALMA Observatory) poskytuje jednotné vedení a řízení stavby, plánování a provoz teleskopu ALMA.

Výzkumná skupina BlackHoleCam získala v roce 2013 grant (Synergy Grant) od Evropské výzkumné rady (European Research Council) ve výši 14 milionů Euro. Vedoucími projektu jsou Heino Falcke, Luciano Rezzolla a Michael Kramer, partnerskými institucemi jsou JIVE, IRAM, MPE Garching, IRA/INAF Bologna, SKA a ESO. Projekt BlackHoleCam je součástí programu Event Horizon Telescope collaboration.

Odkazy

Kontakty

Petr Kabáth
národní kontakt
Astronomický ústav AV ČR, 251 65 Ondřejov, Česká republika
Email: eson-czech@eso.org

Jiří Srba
překlad
Hvězdárna Valašské Meziříčí, p. o., Česká republika
Email: jsrba@astrovm.cz

Monika Mościbrodzka
Radboud Universiteit
Nijmegen, The Netherlands
Tel.: +31-24-36-52485
Email: m.moscibrodzka@astro.ru.nl

Ivan Martí Vidal
Universitat de Valencia
Burjassot, Valencia, Spain
Tel.: +34 963 543 078
Email: i.marti-vidal@uv.es

Ciska Kemper
European Southern Observatory
Garching bei München, Germany
Tel.: +49(0)89-3200-6447
Email: Francisca.Kemper@eso.org

Andrew Chael
Princeton University Center for Theoretical Science
Princeton, New Jersey, USA
Email: achael@princeton.edu

Jason Dexter
University of Colorado Boulder
Boulder, Colorado, USA
Tel.: +1 303-492-7836
Email: jason.dexter@colorado.edu

Jongho Park
Academia Sinica, Institute of Astronomy and Astrophysics
Taipei
Tel.: +886-2-2366-5462
Email: jpark@asiaa.sinica.edu.tw

Ciriaco Goddi
Radboud University and Leiden Observatory
Nijmegen and Leiden, The Netherlands
Email: c.goddi@astro.ru.nl

Sara Issaoun
EHT collaboration member at Radboud Universiteit
Nijmegen, The Netherlands
Tel.: +31 (0)6 84526627
Email: s.issaoun@astro.ru.nl

Huib Jan van Langevelde
EHT Project Director, Joint Institute for VLBI ERIC
Dwingeloo, The Netherlands
Tel.: +31-521-596515
Mobil: +31-62120 1419
Email: langevelde@jive.eu

Geoffrey C. Bower
EHT Project Scientist, Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics
Hilo, HI, USA
Mobil: +1 (510) 847-1722
Email: gbower@asiaa.sinica.edu.tw

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6670
Mobil: +49 151 241 664 00
Email: press@eso.org

Další články o černých dírách, může vás zajímat

Reklama, turistika a výlety podle pohoří
Beskydy | Bílé Karpaty | Blatenská pahorkatina | Brdy | Broumovská vrchovina | Česká Kanada | České středohoří | České Švýcarsko | Český les | Český ráj | Děčínská vrchovina | Doupovské hory | Drahanská vrchovina | Džbán | Hanušovická vrchovina | Hornosvratecká vrchovina | Hostýnské vrchy | Chřiby | Javorníky | Jeseníky | Ještědsko-kozákovský hřbet | Jevišovická pahorkatina | Jizerské hory | Králický Sněžník | Krkonoše | Krušné hory | Křemešnická vrchovina | Křivoklátská vrchovina | Litenčická pahorkatina | Lužické hory | Nízký Jeseník | Novohradské hory | Orlické hory | Pálava | Podbeskydská pahorkatina | Podyjí | Rakovnická pahorkatina | Ralsko | Rychlebské hory | Slavkovský les | Slezské Beskydy | Smrčiny | Svitavská pahorkatina | Šluknovská pahorkatina | Šumava | Švihovská vrchovina | Vizovická vrchovina | Vlašimská pahorkatina | Vsetínské vrchy | Východolabská tabule | Zábřežská vrchovina | Zlatohorská vrchovina | Ždánický les | Železné hory | Žulovská pahorkatina | Belianské Tatry | Branisko | Bukovské vrchy | Burda | Cerová vrchovina | Čergov | Čierna hora | Chočské vrchy | Kremnické vrchy | Krupinská planina | Kysucké Beskydy | Laborecká vrchovina | Levočské vrchy | Ľubovnianska vrchovina | Malá Fatra | Malé Karpaty | Muránska planina | Myjavská pahorkatina | Nízké Tatry | Ondavská vrchovina | Oravská Magura | Oravské Beskydy | Ostrôžky | Pieniny | Podunajská pahorkatina | Pohronský Inovec | Polana | Považský Inovec | Revúcka vrchovina | Roháče | Slanské vrchy | Slovenský kras | Slovenský ráj | Spišská Magura | Beskydy | Stolické vrchy | Strážovské vrchy | Starohorské vrchy | Šarišská vrchovina | Štiavnické vrchy | Tribeč | Velká Fatra | Veporské vrchy | Vihorlat | Volovské vrchy | Vtáčnik | Vysoké Tatry | Východoslovenská rovina | Zemplínské vrchy | Žiar

Z posledních článků vybíráme

22.3.2021 / Gerhard Streubel
Turistika · Na 4 nejvyšší vrcholy skandinávských zemí: Kebnekaise, Galdhopiggen, Yding Skovhoj a Halti-Haldi

Každý člověk má mnoho přání a snů. V minulém roce se mi podařilo realizovat jedno menší přání z mnoha větších a sportovně hodnotnějších, na jejichž splnění z nejrůznějších důvodů nedošlo a již s ohledem na můj věk …

21.3.2021 / ESO2104
Vesmír · Vědci poprvé přímo změřili rychlost proudění ve stratosféře planety Jupiter: extrémně silné proudění dosahuje až 1 450 km/h!

Pomocí radioteleskopu ALMA, jehož evropským partnerem je ESO, se týmu astronomů podařilo poprvé přímo změřit rychlost větru ve středních vrstvách atmosféry planety Jupiter. Na základě studia chemic …

17.3.2021 / Martin Szwejda
Trek · Pochod Michálkovice - Tatry 2020: túra napříč částí Západních Karpat (1)

Je to už pár let, co jsem někde v rádiu slyšel, anebo někde na internetu četl zajímavý rozhovor. Opravdu už si nepamatuji, kde a kdy to bylo, ale obsah toho rozhovoru mi utkvěl v paměti. A o čem vlastně ten rozhovor byl? …

16.3.2021 / Martin Zapletal
Trek · Z Javorníku na Island a ještě dál (2): 14denní vandr Polskem, směřující stále na západ. Přes Klodsko, Landeck, Nowou Rudu, Lubavku, Sněžku, Szklarskou Porebu, Jizerské hory, Liberec, Lužické hory / Fotogalerie k článku

Z města jsme vyšli směrem západním ke vsi Rožana a zase jsme se přiblížili k české hranici. Šlapali jsme ve vedru dlouho po silnici. Za Lacznou jsme šli kus po zelené značce loukami, než se zase napojila na silnici. Vystoupali …

15.3.2021 / Otakar Brandos
Příroda · Bažant obecný (Phasianus colchicus): jeden z nejpestřeji zbarvených ptáků naší krajiny je původně asijský druh

Bažant obecný (Phasianus colchicus), doslova nepřehlédnutelná okrasa naší krajiny, je domovem v Asii. Přestože jej bereme jako typickou součást naší přírody, je bažant obecný jejím obyvatelem "teprve" posledních asi …

10.3.2021 / Ondřej Havelka
Cestování · Cesta za fascinujícími náboženstvími podél řeky Eufrat (2). Sumerská sexuální bohyně Inanna, akkadský bůh Šamaš, řecký bůh Zeus, Trojjediný Bůh křesťanů nebo Alláh muslimů

V sumerském klínopisném literárním dědictví je velmi důrazně diferencováno období před potopou a po potopě; tabulky uvádí i města, která existovala před potopou - Eridu, Badtibiru, Larak, Sippar a Šuruppak …

8.3.2021 / Otakar Brandos
Aktualita · Lavina v Kulichovej dolině pohřbila 16 lesních dělníků. Největší lavinové neštěstí v Nízkých Tatrách

Je 8. března. Ráno okolo 9.30. Ve výškách 1 750 až 1 800 metrů nad mořem na svazích Žiarské hole (1 841 m) se do pohybu dává přes 1 650 000 kubických metrů prachového sněhu s úhrnnou hmotností nejméně 380 000 tun …

7.3.2021 / Martin Zapletal
Trek · Z Javorníku na Island a ještě dál (1): 14denní vandr Polskem, směřující stále na západ. Přes Klodsko, Landeck, Nowou Rudu, Lubavku, Sněžku, Szklarskou Porebu, Jizerské hory, Liberec, Lužické hory / Fotogalerie k článku

Tuto cestu jsme původně chtěli podniknout v červnu. Jenže Polsko mělo zavřené hranice. V září jsme zase chtěli jet do našich zamilovaných Ukrajinských Karpat. Jenže Ukrajina byla stále nepřístupná, takže jsme se vydali do Polska …

6.3.2021 / Petr Erban
Trek · Hory v době covidové: Šumava, Jeseníky, Beskydy, pražské a ostravské kopce

Tak jsme právě oslavili první výročí příchodu koronaviru do Česka, což mě přimělo si tu dobu trochu zrekapitulovat z pohledu Ostraváka trávícího veškerý volný čas lozením po kopcích a horách. V únoru loňského roku jsem ještě …

4.3.2021 / Michal Harnušek
Turistika · Ötzi, ledový muž z Ötztalských Alp. Nález starší než první egyptské pyramidy

Vyrazili jsme v sedm hodin ráno. Od chaty Martin Busch na vrchol Similaun (3 606 m) to trvá 3,5 hodiny. Stoupáme. Ubývá horských potoků, trávy i polodivokých ovcí. Nad kótou 3 000 metrů se plahočíme už jen sutí, skálami …

Reklama
Velký Roudný Úplňky Chata Horalka Strečno Beskydy, ubytování Soumrak Luční bouda Malá Fatra, ubytování Choustník Helfenburk Venušiny misky Hukvaldy Elbrus Afélium Zverovka Chalupská slať Šumava, ubytování Spacáky Mont Blanc Pluto Vosecká bouda Vysoký vodopád Cvilín Karlštejn Chata Šerlich Bouda Jelenka Pluto Jarní prázdniny Liška Matterhorn Hrad Lichnice Sirotčí hrádek Higgsův boson Opruzeniny Cumulonimbus Pohorky
Služby Horská seznamka Outdoor bazar Ztráty a nálezy Archiv článků Spolupracujeme Počasí Satelitní snímky Fotogalerie Turistická mapa Kalendář turistických akcí Treky České hory Slovenské hory Alpy Karpattreky Rumunské hory Ukrajinské Karpaty Asijské hory Severské země Turistika s dětmi Balkánské a evropské hory Ubytování Horské chaty, české hory Slovenské chaty Penziony, hotely Ubytování online Alpské chaty České kempy Slovenské kempy Chorvatské kempy Kempy, Slovinsko Ukrajina, Rumunské hory Výlety Skalní města a skály Naše vrcholy Rozhledny České hrady Slovenské hrady Jeskyně Vodopády Sedla a doliny Členění Slovenska Geomorfologické členění ČR Výlety Přehled našich pohoří Sopky v ČR Karpaty Alpy Ledovcová jezera Památky a zámky Větrné mlýny Čedičové varhany Viklany Bludné (eratické) balvany Ostatní Cestování, cestopisy Horolezectví Cykloturistika Snow Soutěže Příroda, fauna a flóra Vesmír, astronomie E-shop Testujeme Outdoor vybavení, poradna
TOPlist