Thread by @Mitokochan

Ahoj všem, je tu další pátek a s ním další #fyzivlakno. Minule jsme rozebírali první fotografii černé díry, která byla pořízená experimentem Event Horizon Telescope, viz zde:

https://twitter.com/Mitokochan/status/1383147290978832395

. Objevil se tam pojem akrečního disku a na ten si dneska posvítíme. 👀

Akreční disky jsou zajímavé struktury. Vznikají ze všelijakého materiálu, který je gravitačně přitahován masivním tělesem, jako je hvězda nebo právě černá díra. Takový materiál se často bere z objektů, které se ocitnou v blízkosti černé díry. Ta si pak z tělesa trochu "ukousne".

Pozorujeme je ale i u jiných objektů, třeba u neutronových hvězd, u bílých trpaslíků i u jiných, méně masivních hvězd. Dál se ale už budeme věnovat jen akrečním diskům u černých děr, jelikož jsou (podle mého názoru) jedny z nejzajímavějších.

Padající materiál je silně ovlivněn gravitačním působením, čili tím, jak je v okolí černé díry zakřivený časoprostor. Takové silové působení pak působí silné tření a různé napínání hmoty, což pro změnu způsobí rychlé ohřívání všeho, co se do akrečního disku dostane.

Vysoká teplota pak způsobí, že hmota začne zářit. To, v jakém spektru vyzařuje, záleží na teplotě hmoty. Teplota závisí na “síle” tření, které závisí na hmotnosti centrálního objektu. Každý akreční disk tedy vyzařuje trochu jinak. Některé září infračerveně, to jsou ale prcci.

Akreční disky černých děr, třeba té v centru galaxie M87, pak vyzařují v rentgenovém záření. Jakéhokoliv člověka či posádku v okolí akrečního disku černé díry by tedy velmi rychle zabila radiace.😳

Tím, jak hmota vyzařuje, ztrácí energii, což pro změnu znamená, že se přibližuje stále blíže a blíže centrálnímu objektu. Veškerá obíhající hmota se tedy pohybuje po trajektorii, která připomíná spirálu. Trajektorie je zakončená právě černou dírou, resp. její singularitou.

Další zajímavá věc, kterou jsme zmínili v minulém vlákně, jsou astrofyzikální jety (čteme džety, z anglického jet), česky výtrysky. Budu ale spíš raději používat ten anglický výraz. Jedná se o silně urychlenou plazmu, která “tryská” z centra disku.

Astrofyzici si nejsou zatím úplně přesně jistí tím, jak takový jet vzniká, mají ale samozřejmě své hypotézy. Ta nejznámější říká to, že jety vznikají působením silného magnetického pole, které se generuje právě v akrečním disku.

Je to jedním z důvodů, proč je nová fotografie od Event Horizon Telescope tak zajímavá - potvrzuje totiž, že akreční disk skutečně generuje magnetické pole, což bylo zatím pouze předpokládáno, ale nikoliv definitivně dokázáno. Jedná se tedy o skvělý úspěch teorie i experimentu!

Samotné jety jsou silně ionizovaná hmota (s největší pravděpodobností kombinace atomových jader, elektronů a pozitronů) letící vysokou rychlostí, která se často blíží rychlosti světla, proto na nich často můžeme sledovat relativistické jevy.

Jsou to také největší struktury ve vesmíru. Největší jety jsou téměř stonásobně větší, jak celá naše galaxie! Pro ukázku připojuji známý obrázek jetu galaxie M87, který má délku neuvěřitelných 1300 světelných let.

Jen pro zajímavost: pokud byste chtěli tuto vzdálenost vyjádřit v nějakém čísle, které si dokážete líp představit, tak jsem si spočítala, že Voyager 1, který se pohybuje rychlostí 17 km za vteřinu, by tuto cestu dal za krásných 20 miliard let.

Tady to dneska ukončíme. Vím, dnešní vlákno je kratší, za což se omlouvám, nějak nic nestíhám, deadliny, blabla, znáte to. Snad budu mít příští týden volnější program, takže vám to vynahradim a připravim pořádně dlouhý a šťavnatý vlákno, jak to máte rádi. Naviděnou za týden!❤️