Čierna diera Cygnus X-1 - presnejšie údaje

Používatelia amatérskych astronomických ďalekohľadov majú pri hľadaní stelárnych čiernych dier, a konkrétne najbližšieho takého objektu, dobrú voľbu: Cygnus X-1, ktorý je viazaný v dvojhviezdnom systéme s modrou obrou hviezdou 9-tej magnitúdy s obežnou dobou 5,6 dňa v súhvezdí Labute (lat. Cygnus). Na pozorovanie tejto hviezdy stačí 8 cm ďalekohľad a správna mapa hviezdnej oblohy. Silný röntgenový zdroj v tejto dvojhviezde sa stal prvým a najnádejnejším kandidátom na čiernu dieru v roku 1972. A odvtedy až doteraz bol intenzívne študovaný. Ale počas takmer 40 rokov astronómovia neboli schopní zistiť presnú podstatu objektu, pretože nebola známa dostatočne presne jeho vzdialenosť. Počas roka 2011 sa najlepšie merania jeho vzdialenosti pohybovali v rozmedzí od 5800 do 7800 svetelných rokov. Ale teraz už ju poznáme presnejšie. Pomocou interferometrie s veľmi dlhou základňou (tzv. VLBI = Very Long Baseline Interferometry) zmeral tím rádioastronómov vedený Markom Reidom (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) nepatrnú trigonometrickú paralaxu (vyvolanú ročným pohybom Zeme okolo Slnka). Jej hodnota je 0,539 ± 0,033 oblúkových milisekúnd (teda 0,000539 oblúkovej sekundy), z čoho vyplýva vzdialenosť 6070 +/- 300 svetelných rokov, čo zmenšilo chybu v meraniach vzdialenosti trojnásobne. Ak sa použije nová hodnota vzdialenosti, potom vychádza hmotnosť čiernej diery na 14,8 +/- 1,0 hmotnosti Slnka. To znamená, že jej horizont udalostí (Schwarzschildov horizont) má priemer asi 90 km. Hmotnosť modrého sprievodcu je teraz určená na 19 +/- 2 hmotnosti Slnka. Navyše, rýchlosť rotácie čiernej diery v sústave Cygnus X-1 dosahuje až 800 otáčok za sekundu, resp. viac než 95 % maximálnej možnej rýchlosti. Tá je definovaná tak, že na horizonte udalostí by rýchlosť rotácie bola rovná rýchlosti svetla. Vedci tvrdia, že čierna diera sa nemohla na túto rýchlosť urýchliť akréciou hmoty zo svojho sprievodcu, takže už s touto rýchlou rotáciou musela vzniknúť. Presná vzdialenosť taktiež umožnila astronomickému tímu zistiť rýchlosť dvojhviezdy vzhľadom na svoje galaktické okolie: a tá je len 21 km/s. Z toho vyplýva, že pri vzniku čiernej diery v tomto systéme nastal len veľmi malý, alebo nenastal vôbec žiadny „kopanec" pri výbuchu supernovy, čo podporuje teóriu, že predchodca skolaboval na čiernu dieru priamo - bez výbuchu supernovy. Na obrázku je umelecká predstava systému Cygnus X-1 s horúcim vnútorným akrečným diskom, odkiaľ uniká röntgenové žiarenie.

RNDr. Zdeněk Komárek