Najmenšia známa čierna diera

Nedávno bola objavená čierna diera s najmenšou známou hmotnosťou. Je členom dvojhviezdnej sústavy XTE J1650-500. Hmotnosť tejto čiernej diery je približne 3,8 hmotnosti Slnka a obieha okolo nej obyčajná hviezda - sprievodca. Ak chcete vo vesmíre spoznať skutočných „tvrdých chlapíkov", nie je nad čierne diery. Tieto zvláštne objekty vysávajú zo svojej blízkosti, napr. z hviezdy - spolupútnika, plyn a niekedy hltajú aj celé hviezdy. Gravitácia čiernej diery je tak silná, že z nej neunikne nič, ani svetlo. Podobne ako v boxe majú boxeri svoje ľahké váhy, aj kdesi hlboko vo vesmíre existuje čierna diera s najmenšou hmotnosťou. Je to ešte stále tvrdý chlapík aj napriek tomu, že je menšia a ľahšia než iní členovia tohto druhu. Astronómovia nemohli dlho nájsť najľahšiu (hviezdnu) čiernu dieru vo vesmíre, ale podľa výsledku oznámeného 31. marca 2008, sú k tomu teraz blízko. Nikolaj Šapošnikov a Lev Titarčuk, ktorí pracujú v Goddard Space Flight Center v Greenbelte v štáte Maryland, identifikovali zatiaľ najmenšiu čiernu dieru. Jej hmotnosť je 3,8 krát väčšia než hmotnosť nášho Slnka, pričom samotné Slnko je obrovský objekt, do ktorého by sa zmestilo viac než milión Zemí a jeho hmotnosť je tretina milióna hmotností zemegule. Mohlo by sa preto zdať, že objekt s hmotnosťou 3,8 krát väčšou než má Slnko, je poriadne masívny. Ale je to len trpaslík pri porovnaní s inými doteraz známymi čiernymi dierami. Donedávna najmenšia čierna diera mala hmotnosť 6,3 hmotnosti Slnka a niektoré (tzv. superhmotné) čierne diery majú hmotnosť milióny, či dokonca miliardy slnečných hmotností. Na ilustrácii čiernej diery a disku, ktorý ju obkolesuje, padá plyn z jej hviezdy - spoločníčky po špirále ku čiernej diere. Čím je čierna diera ľahšia, tým je miesto vyžarovania röntgenového žiarenia bližšie k nej a teda aj perióda fluktuácii tohto žiarenia kratšia. Nový držiteľ rekordu, známy ako XTE J1650-500, vznikol z jadra umierajúcej hviezdy. Jadro hviezdy bolo obrovským jadrovým reaktorom produkujúcim energiu jadrovou fúziou ľahkých prvkov na ťažšie, ako je napríklad premena vodíka na hélium, resp. hélia na uhlík a pod. Ale keď sa jadrové palivo vyčerpalo a reaktor svoju činnosť ukončil, hviezda vybuchla ako supernova, jadro sa zmrštilo pod účinkom svojej gravitácie a vznikla čierna diera. Astronómovia si myslia, že tento proces môže dať vznik čiernym dieram s hmotnosťami aspoň 3-násobku hmotnosti Slnka. Ak je jadro v čase vyčerpania paliva hviezdy menej hmotné, vznikne iný typ objektu - neutrónová hviezda. Takže XTE J1650-500 je nielen najmenej hmotnou známou čiernou dierou, ale je aj blízko teoretickej hranice najmenšej možnej hmotnosti čiernych dier. Prekvapivé je to, že podľa Einsteinových rovníc by mala mať čierna diera s hmotnosťou 3,8 hmotností Slnka priemer (myslí sa priemer tzv. Schwarzschildovho horizontu) len 24 km, teda rozmer pozemského veľkomesta. „To robí čiernu dieru jedným z najmenších objektov objavených mimo našej Slnečnej sústavy," hovorí Šapošnikov. Meranie hmotnosti čiernej diery sa uskutočnilo pomocou veľmi presných pozorovaní fluktuácií röntgenového žiarenia družicou NASA označenou Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE). Táto malá a „lacná" družica odštartovala 30. 12. 1995. „Rossi" je schopná robiť veľmi presné pozorovania plynu víriaceho okolo čiernych dier. Sledovaním pohybu plynu títo dvaja astronómovia boli schopní zmerať intenzitu gravitačného poľa čiernej diery, ktorá prezrádza jej hmotnosť.