Všichni jsme fascinováni černé díry. Ptáme se na ně astronomů, čteme o nich ve zprávách a ukazují se v televizních pořadech a filmech. Avšak kvůli veškeré naší zvědavosti na tyto kosmické bestie o nich stále nevíme všechno. Plivají pravidla tím, že je těžké je studovat a odhalit. Astronomové stále hledají přesnou mechaniku toho, jak se vytvářejí hvězdné černé díry, když umírají obrovské hvězdy.
To vše je zpevněno tím, že jsme nevideli černou díru zblízka. Přibližování se k jednomu (pokud bychom mohli) by bylo velmi nebezpečné. S jednou z těchto příšer s vysokou gravitací nikdo nepřežije ani úzký štětec. Astronomové tedy dělají, co mohou, aby jim z dálky porozuměli. oni používají světlo (viditelné, rentgenové, rádiové a ultrafialové emise), které pocházejí z oblasti kolem černé díry, aby provedly některé velmi šikovné dedukce o své hmotnosti, rotaci, proudu a dalších charakteristikách. Poté vše vloží do počítačových programů určených k modelování aktivity černé díry. Počítačové modely založené na skutečných pozorovacích datech černých děr jim pomáhají simulovat, co se děje u černých děr, zejména když někdo něco pohrává.
Co nám ukazuje model počítače
Řekněme, že někde ve vesmíru, uprostřed galaxie, jako je naše vlastní Mléčná dráha, je černá díra. Náhle došlo k intenzivnímu záblesku záření světlice z oblasti černé díry. Co se stalo? Blízká hvězda putovala do akrečního disku (disk materiálu spirály do černé díry), překročil událost horizont (gravitační bod bez návratu kolem černé díry) a je roztržen intenzivní gravitační sem. Hvězdné plyny se zahřívají, když je hvězda rozdrcena. Tento záblesk záření je jeho poslední komunikací s okolním světem, než je navždy ztracen.
Signální radiační podpis
Tyto radiační podpisy jsou důležitým vodítkem k samotné existenci černé díry, která sama o sobě nevydává žádné záření. Veškeré záření, které vidíme, pochází z předmětů a materiálu kolem něj. Astronomové tedy hledají výpovědní radiační podpisy hmoty, které jsou pohlceny černými dírami: rentgenovými paprsky nebo rádiové emise, protože události, které je vysílají, jsou velmi energetické.
Po prostudování černých děr ve vzdálených galaxiích si astronomové všimli, že některé galaxie se najednou rozzáří ve svých jádrech a pak pomalu ztmavnou. Charakteristiky vydávaného světla a doby utlumení se začaly označovat jako podpisy diskrétních disků černé díry, které jedly blízké hvězdy a plynové mraky a vydávaly záření.
Data vytvoří model
S dostatkem údajů o těchto vzplanutích v srdcích galaxií mohou astronomové použít superpočítače k simulaci dynamických sil při práci v oblasti kolem supermasivní černé díry. To, co našli, nám hodně říká o tom, jak tyto černé díry fungují a jak často osvětlují své galaktické hostitele.
Například galaxie, jako je ta naše mléčná dráha s jeho střední černou dírou by se dalo pohltit v průměru jednu hvězdu každých 10 000 let. Záblesk záření z takové hostiny velmi rychle mizí. Pokud nám přehlídka bude chybět, možná bychom ji už dlouho neviděli. Ale existuje mnoho galaxií. Astronomové sledují co nejvíce, aby hledali radiační výbuchy.
V nadcházejících letech budou astronomové propláceni údaji z takových projektů, jako jsou Pan-STARRS, GALEX, Palomar Transient Factory a další připravované astronomické průzkumy. V jejich souborech dat budou stovky událostí, které budou prozkoumány. To by mělo opravdu posílit naše chápání černých děr a hvězd kolem nich. Počítačové modely budou i nadále hrát velkou roli při ponořování do pokračujících tajemství těchto kosmických monster.