Monstrózní galaxie v srdci Kupy galaxií v Panně s relativistickým výtryskem a první v historii vyfotografovanou černou dírou M87*.
Obsah hesla
[Rejstřík]Obří eliptická galaxie M87 (Virgo A, NGC 4486)
Messier 87 (označovaná také jako M87, NGC 4486 nebo silný rádiový zdroj Virgo A) je jednou z největších, nejhmotnějších a nejvýznamnějších galaxií v celém nám známém blízkém vesmíru. Nachází se v souhvězdí Panny ve vzdálenosti přibližně 53,5 milionu světelných let od Země a tvoří gravitační srdce obří Kupy galaxií v Panně (Virgo Cluster).
1. Galaktický gigant nepředstavitelných rozměrů #
Zatímco naše Mléčná dráha je plochá spirální galaxie, M87 je kolosální nadobří eliptická galaxie (typ cD / E0-1). Připomíná obrovský kulový oblak stovek miliard až bilionů hvězd.
Její rozměry a parametry berou dech:
- Hmotnost: Celková hmotnost M87 (včetně jejího obřího hala temné hmoty) dosahuje neuvěřitelných 2 až 3 bilionů hmotností Slunce (je zhruba 2–3× hmotnější než celá Mléčná dráha).
- Halo kulových hvězdokup: Zatímco naše Mléčná dráha má kolem 150 kulových hvězdokup, M87 jich kolem sebe poutá odhadem více než 12 000 až 15 000, které kolem ní tvoří gigantický zářící roj.
- Rozpětí: Její difúzní hvězdné halo sahá do vzdálenosti více než milionu světelných let.
2. Relativistický výtrysk (Jet) dlouhý 5 000 světelných let #
Už v roce 1918 zaznamenal americký astronom Heber Curtis na Lickově observatoři podivný úkaz: z centra M87 vybíhal tenký, dokonale přímý paprsek světla, který popsal jako „podivný přímý paprsek spojený s jádrem“.
Tento výtrysk (tzv. astrophysical relativistic jet) je jedním z nejpozoruhodnějších jevů v astrofyzice:
- Jde o proud ultrarelativistického plazmatu (elektronů a pozitronů) vystřelovaný přímo z bezprostředního okolí centrální černé díry rychlostí přesahující 99 % rychlosti světla.
- Výtrysk má délku minimálně 5 000 světelných let a v důsledku optického klamu speciální teorie relativity se nám jeví, jako by se jeho jednotlivé uzly pohybovaly rychlostí 4× až 6× vyšší než světlo (tzv. nadsvětelný pohyb).
3. První vyfotografovaná černá díra v historii lidstva (M87*) #
Dne 10. dubna 2019 vstoupila galaxie M87 navždy do učebnic fyziky. Mezinárodní vědecký tým projektu Event Horizon Telescope (EHT) – celosvětové sítě osmi synchronizovaných radioteleskopů fungujících jako jediný obří virtuální teleskop o průměru planety Země – zveřejnil vůbec první reálný snímek stínu černé díry v historii lidstva.
Tato supermasivní černá díra v centru M87 (označovaná M87*):
- Má nepředstavitelnou hmotnost 6,5 miliardy Sluncí (je 1 500krát hmotnější než černá díra Sagittarius A* v centru naší Mléčné dráhy).
- Její gravitační poloměr (horizont událostí) má průměr přibližně 38 miliard kilometrů – celý náš solární systém až daleko za dráhu Pluta by se do ní bez potíží vešel třikrát za sebou.
- Snímek ukázal přesně to, co před sto lety předpověděl Albert Einstein ve své obecné teorii relativity: tmavý stín černé díry obklopený asymetrickým zářícím prstencem fotonů ohýbaných extrémním gravitačním polem.
4. Pozorování dalekohledem #
S celkovou jasností 8,6 mag je M87 snadno dostupná i menšími amatérskými přístroji:
- V malém dalekohledu (od 80 mm): Zřetelná jasná kulová mlhavá skvrna v souhvězdí Panny se silně koncentrovaným středem.
- Ve velkém amatérském přístroji (od 300 mm): Za špičkových pozorovacích podmínek s vysokým zvětšením lze vizuálně zahlédnout i nepatrný modravý osten jejího relativistického výtrysku.
5. Zdroje a reference #
- Event Horizon Telescope Collaboration (2019). First M87 Event Horizon Telescope Results. I. The Shadow of the Supermassive Black Hole. Astrophysical Journal Letters.
- Curtis, H. D. (1918). Descriptions of 762 Nebulae and Clusters with the Crossley Reflector. Lick Observatory Bulletin.
- Gebhardt, K., & Thomas, J. (2009). The Black Hole Mass, Stellar Mass-to-Light Ratio, and Dark Matter Halo in M87. ApJ.