M31 Martin Schwarzschild

Velmi hmotné černé díry
v galaxiích
Reinhard Genzel
Max-Planck Institut für Extraterrestrische Physik, Garching, Germany
&
Department of Physics, University of California, Berkeley, USA
Journey from the Milky Way, Brent Tully, U Hawaii
Černé díry
Karl Schwarzschild 1916
Albert Einstein 1915/16
Stephen Hawking
1973
Roy Kerr 1953
Navzdory tomu černé díry dokáží svítit jasněji než jakékoli jiné
kosmické těleso, pokud do nich padá hmota.
Okamžik před jejím pohlcením se gravitační energie padající
hmoty přeměňuje na záření!
Donald
Lynden-Bell
Kvasary
E < 0.005 Mc2
Sir
Martin
Rees
HST WFPC 2
Rozložení hmoty
Radiový zdroj 3C 273
Marten Schmidt
E < 0.4 Mc2
Rentgenové záření a
paprsky gama přicházejí
z relativistických
radiových výtrysků.
Intenzita se rychle mění.
Jak se měří gravitace ?
v ~ R-1/2
(Johannes Kepler)
Mléčná dráha
Slunce
25 000
světelných roků
Cesta do středu Mléčné dráhy
NOVA Productions: ‘The Monster of the Milky Way’ (Oct 2006)
The ESO Very Large Telescope
(VLT)
Adaptivní optika
světelný
světelnýrok
rok (8”)
VLT, metoda
laserového navádění
(ESO & MPE/MPIA, Feb 3, 2006)
Pohyb hvězd v okolí objektu SgrA*
2000 km/s
R=0.5”(26 sv.dnů)
Dec-offset (arcsec)
0.2
0.1
0
0.10
0.05
0
-0.05
-0.10
RA-offset (arcsec)
H-Band
40 mas
2004.43
Přesné měření hvězdných drah
Ro (sv.r.) 25400±1300
Mo (M ) 3.6±0.3x106
4000
0.20
1992/2007
3000
2005
0.10
2 ld
0.05
0
-0.05
SgrA*
2000
2002
2000
1000
0
-1000
Ro= 8 kpc
0.05
line of sight velocity (km/s)
Dec-offset (arcsec)
0.15
Galactic Center teams,
MPE & Univ. Cologne (VLT)
Univ. California Los Angeles (Keck)
0
-0.05
RA-offset (arcsec)
-0.10
-2000
1998
2000
2002
2004
2006
2008
time
Rozprostřené hmoty je méně než několik % kompaktní hmoty uprostřed (<105 M ).
Projevy speciální i obecné teorie relativity budou měřitelné během několika příštích roků.
Hvězdný tanec
okolo černé díry
Poslední vzkaz před pádem do propasti
13
26
23
30
29
17
27
24
28
18
10
15
674958321
22
21
25
16
11
19
20
12
14
Černá
díra
0.22” (10 světelných dnů)
NACO/VLT, 9. května 2003
Točí se
černá díra?
Je objekt SgrA* opravdu černou dírou ?
6
size (Rs(3x10 M ))
10
1
10
3
10
5
6
24
10
19
boson star
SgrA* size/motion
and S-star motions
10
2
10
-3
10
-8
10
-13
5
>10 yrs
10
14
fermion ball
(17 keV)
10
9
9
>10 yrs
10
>10
10
-7
density stellar cusp at 0.5"
density nuclear
star cluster at 0.3 pc
yrs
10
-5
10
-3
size (pc)
10
-1
-3
10
density (g cm )
-3
density (M pc )
3x10 M BH
Velmi hmotné černé díry
v ostatních galaxiích

M=108 M
M/Mbulge~1.4x10-3
M31 (Andromeda)
Galaxie a hmotné černé díry
v raném vesmíru
aktivita
Kvasary
800 milionů let po velkém třesku se
formuje černá díra o hmotnosti
3 milardy sluncí!
Vznik
prvních
hvězd
1
2 3
6 10 13.7
Čas od Velkého třesku (miliardy roků)
vznik galaxií
Superpočítačové výsledky: Ústav pro astrofyziku Maxe Plancka (Garching),
Durham University
NGC 6240 Chandra
Vznik kvasarů
Vnitřní hranice: pohled k horizontu pomocí
interferometrie
ESO-VLT(I)
Hmotné černé díry v galaxiích
Reinhard Genzel
2006
NOVA
Productions