Vesmír pohledem rentgenové družice vypadá úplně jinak, než jsme zvyklí. Uvidíme nové objekty
To, co vidíme očima, když je upřeme na oblohu za jasné noci, je jen zlomek toho, co nám vesmír nabízí. Pokud si vezmeme na pomoc dalekohled, uvidíme zlomek nepoměrně větší, ale velká část vesmíru nám stále zůstane skryta - kvůli naší atmosféře. Můžeme ale vidět mnohem víc
Uvidíme vesmír tak, jak jej neznáme…
Použijeme-li rentgenovou družici, uvidíme vesmír tak, jak jej určitě neznáme. Obloze nebudou dominovat hvězdy, ale extrémně husté objekty jako neutronové hvězdy a černé díry. Mezi nimi i takzvané ultrajasné rentgenové zdroje, jejichž tajemství se poodhalilo v poslední studii.
Pokud se na vesmír podíváme rentgenovými družicemi jako jsou XMM-Newton, Chandra nebo nově NuSTAR (více čtěte zde), uvidíme svět plný extrémů. V rentgenové části spektra totiž pozorujeme hlavně objekty, kolem kterých se formují takzvané akreční disky. Akreční disk se formuje kolem černých děr všech velikostí, neboť materiál na ně zpravidla nemůže padat přímo, musí sledovat spirálovitou dráhu (výjimečně to může být jinak, pokud je přítomno silné magnetické pole).
Právě tento materiál vytvoří velmi rychle rotující a velmi zahřátý disk. Jeho velikost a jasnost odpovídá tomu, jak je hmotný objekt, kolem kterého se utvořil. Je jasné, že disk kolem supermasivní černé díry ve středu aktivní galaxie, jejíž hmotnost čítá miliony slunečních hmotností, bude nepoměrně jasnější než disk zformovaný okolo černé díry, která vznikla kolapsem hmotné hvězdy.
Jako většina fyzikálních jevů má i jasnost takového disku svůj limit pro určitou hmotnost masivního objektu, kolem kterého se disk zformoval. Kdyby byl limit překročen, tlak záření by jednoduše rozehnal pozorovatelný materiál a za chvíli by po akrečním disku nebylo ani památky.
Úplně jiné objekty
Rentgenové družice ale detekují objekty, takzvané ultrajasné renthenové zdroje (ultraluminous x-ray sources - ULX), které jsou jednoduše příliš jasné na to, aby měly původ v akrečním disku černé díry vzniklé z hvězdy, ale příliš slabé na to, aby šlo o akreční disky supermasivních černých děr v centru galaxie. Navíc jsou detekovány přímo v jiných galaxiích. Jeden takový objekt je k nalezení kupříkladu v galaxii NGC 247.
Na NGC 247 se zaměřila i nejnovější studie využívající data z družic Chandra, XMM-Newton a z Hubbleova vesmírného dalekohledu (Hubble Space Telescope - HST). HST hledal na místě, kde rentgenové mise detekovaly ultrajasný rentgenový zdroj, objekt, který by mohl být protějškem rentgenového objektu ve viditelném světle.
Galaxie NGC 247 je naštěstí natolik blízko, že pokud je rentgenový objekt přítomen ve viditelném světle, HST ho najisto spatří. Závěr z nejnovějších dat je, že HST skutečně detekuje objekt na místě, kde rentgenové mise vidí ULX. Problémem ale zůstává identifikace a určení fyzikálních parametrů pozorovaného objektu. V současné chvíli to vypadá, že viditelné i rentgenové záření jsou produkovány stejným způsobem, což skutečně poukazuje na existenci akrečního disku. Z teoretického výpočtu ale vyplývá, že pokud by objekt měl být takto jasný, musel by mít tisícinásobek hmotnosti Slunce. Současně to vypadá, že jsme se dostali na další stopu černým dírám střední hmotnosti.
Hledání černých děr střední hmotnosti. Záhada, které zatím nikdo nepřišel na kloub
Ty by byly jen přirozeným přechodem mezi “lehkými” černými děrami vzniklými z hvězd a supermasivními černými dírami ve středu galaxií. Zda-li ale vznikají v kulových hvězdokupách, trpasličích satelitních galaxiích nebo úplně jinak je doposud otevřená otázka.
Úvodní ilustrační foto: Thinkstock
