černé díry

Fotografie černé díry obsahují světlo, které opustilo zdroj v různých časech kvůli deformacím časoprostoru. Fyzikové Rojas-Paternina a Cárdenas-Avendaño zkoumají modely „rychlého“ a „pomalého“ světla pro pochopení cestování světla kolem černé díry. Nová metoda nazvaná „brisk light“ vyvažuje přesnost a výpočetní náročnost. Tato metoda může být důležitá pro budoucí observatoře schopné zkoumat detaily, jako jsou fotonové kruhy, kde časové zpoždění je klíčovým faktorem. Současné snímky černých děr M87* a Sgr A* byly vytvořeny s přijatelnou přesností pomocí rychlého modelu světla.

Vědci pod vedením Lorenza Procopioa simulovali černou díru pomocí světla a pozorovali analogické Hawkingovo záření. Experiment se zaměřil na zpětnou reakci, která vysvětluje, jak je energie přenášena z černé díry do záření. Výsledky naznačují, že proces může být jednoduchý a přímý, což by mohlo v budoucnu pomoci lépe pochopit teoretickou fyziku černých děr. Sledování tohoto jevu kolem reálné černé díry zůstává zatím nemožné, ale experimentální data mohou přispět k řešení námitek a otázek v rámci fyziky černých děr.

Vědci možná poprvé detekovali signaturu horizontu událostí černé díry pomocí gravitačních vln. Tento objev vznikl při zkoumání vlny z masivní srážky dvou černých děr. Teoretická práce naznačuje, že přímá vlna, kterou našli, může nést informace o horizontech černých děr. Zatímco dosavadní pozorování byla spíše nepřímá, nové signály nabízejí přímější pohled na tyto oblasti. Výsledky této práce, které byly publikovány v Nature, by mohly přinést nový způsob studia černých děr a testování obecné relativity.

Astronomové objevili nejstarší známý blikající kvazar, jehož světlo k nám cestovalo přes 13 miliard let. Tento starověký kvazar, J0439+1634, má překvapivě dobře vyvinutý zářivý disk materiálu, což naznačuje jeho vyspělost. Objev blikání tohoto kvazaru pomáhá pochopit růst obřích černých děr v kosmické historii. Bylo použito vícevlnové pozorování, které odhalilo, že tento kvazar má hmotnost přesahující 600 milionů sluncí. Studie přináší nové metody pro měření hmotnosti nejstarších kvazarů a poskytuje základ pro budoucí výzkum s novými observatořemi.

V roce 2019 astronomové pozorovali neobvyklé chování hvězdy, jejíž jas se na hodinu zvýšil, než se vrátil na normální úroveň. Tento jev by mohl být způsoben primordiální černou dírou, objektem teoreticky existujícím od počátku vesmíru, vážícím asi tolik jako tři Měsíce naší Země. Událost byla zachycena v rámci průzkumu s kamerou Dark Energy a pojmenována Phoebe. Astronomové museli vyloučit různé alternativy, aby dospěli k závěru, že jde o takto malou černou díru možná umístěnou v halo Mléčné dráhy. Tento objev podporuje teorii o existenci primordiálních černých děr a naznačuje potřebu citlivějších teleskopů k dalšímu výzkumu.

Vědci pracující s teleskopem JWST objevili supermasivní černou díru, která předchází své hostitelské galaxii. Tento nález zpochybňuje dosavadní chápání růstu černých děr. Objevená černá díra má hmotnost 50 milionů slunečních mas a je součástí galaxie viditelné díky gravitační čočce. Tato zjištění naznačují, že černé díry nemusí růst podle dříve akceptovaných modelů. Výzkum vyvolal novou záhadu ohledně vývoje těchto vesmírných těles.

Černé díry zůstávají záhadné, ale díky detekci gravitačních vln máme větší vhled do jejich původu. Nejnovější data z kolaborace LIGO-Virgo-KAGRA ukázala, že černé díry vznikají různými způsoby. Mohou se tvořit z kolapsu obřích plynů či být výsledkem předchozích kolizí. Detekce gravitačních vln prudce vzrostla na 390 událostí, což umožňuje studium jejich vlastností a původu. Zjistilo se, že černé díry mají tendenci se formovat ve dvou hlavních hmotnostních skupinách, přičemž větší objekty mohou být důsledkem hierarchických srážek.

V blízkosti vzniku černých děr může časoprostor vytvořit zvláštní krystalické vzory, které připomínají časové krystaly. Tyto struktury se mohou při malém energetickém podnětu zhroutit do mikroskopických černých děr. Fyzici z Vídně a Frankfurtu matematicky popsali tento jev pomocí rozšíření konceptu dimenzí vesmíru. Jejich nové rovnice odhalují, že podobné krystalické stavy mohou být zásadním prvkem gravitace. Tento přístup umožňuje lepší pochopení gravitačních procesů v extrémních podmínkách.

Galaxie Chobotnice, známá také jako M77 nebo NGC 1068, je v centru pozornosti kvůli své blízkosti a jasnosti, což z ní dělá ideální objekt pro studium aktivních galaktických jader. Problémem při pozorování je vysoké množství prachu, ale díky teleskopu JWST a jeho schopnosti zobrazovat infračervené světlo se podařilo zachytit dosud neviditelné struktury, včetně hvězdného pásu ve středu galaxie. Data naznačují, že v jádru galaxie by mohly být dvě supermasivní černé díry. Navíc jsou v oblasti kolem jádra viditelné kapsy vzniku hvězd. Studie z roku 2022 naznačuje, že galaxie by mohla být i obří částicový urychlovač.

Od zahájení pozorování vesmíru teleskopem JWST astronomové objevují záhadné „malé červené tečky“ (LRDs) ve vesmíru vzdáleném 12 miliard světelných let. Tyto objekty, jež pravděpodobně vznikly 600 milionů let po Velkém třesku, mohou být světlem z oblastí kolem supermasivních černých děr. Nedávný objev rentgenového záření z jednoho z těchto objektů, známého jako 3DHST-AEGIS-12014, naznačuje, že by mohl být přechodovým objektem mezi černými děrami a jinými vesmírnými jevy. Přestože jiné LRDs rentgenové záření neemitují, jeho přítomnost naznačuje možnou spojitost s vývojem raných supermasivních černých děr. Tento objev otvírá nové otázky ohledně struktury a vzniku těchto tajemných objektů.