Okolo supermasivních černých děr víří horký a ledový plyn. Objevitelé by ale raději nazývali tyto víry fontánou. Tento model naše představy černých děr a jejich okolí komplikuje.

Dříve jsme používali model "donut", který počítal s plynem obíhajícím okolo černé díry ve tvaru koblihy. Tento plyn spadl do blízkosti černé díry, ohřál se a byl odmrštěn pryč, jen aby následně opět spadl. Tento model byl publikován v The Astrophysical Journal Letters v roce 2002, ovšem protože jsme v té době neměli dostatečně dobré dalekohledy, nemohli vědci získat jasný pohled na mraky rotující kolem černé díry.

V současné době již máme lepší dalekohledy než v roce 2002, a proto můžeme lépe pozorovat tato mračna. To však celou situaci paradoxně komplikuje.

Takuma Izumi vedl tým Japonské Národní Astronomické Observatoře (NAOJ). Tito výzkumníci pozorovali Galaxii v kružítku (ESO 97-G13) na observatoři ALMA. Na základě pozorování udělal Izumiho tým simulaci plynu padajícího k černé díře a porovnal ji s pozorováním. Toto porovnání odhalilo, že předpokládaný donut není pevná struktura. Podle Izumiho se jedná o komplexní systém vysoce dynamických plynných složek.

Tento systém připomínal spíše fontánu v parku. Chladný molekulární plyn nejprve padá směrem k černé díře a utváří disk blízko roviny rotace. Když se molekuly plynu dostatečně přiblíží k černé díře, rozpadají se na atomy a ionty. Některé atomy jsou vymrštěny zpět do disku, jiné jsou absorbovány černou dírou. Atomy, které byly vymrštěny až za disk, na něj padají a utvářejí rozbouřenou trojrozměrnou strukturu. Tyto tři části tvoří koloběh, který připomíná vodu ve fontáně v parku.

1. chladný molekulární plyn padající k černé díře, 2. horký atomový plyn vymrštěný od černé díry, 3. plyn vracející se do disku (kredit: NAOJ)

Zdroje: https://www.space.com/42661-black-hole-fountain.html, https://phys.org/news/2018-11-black-hole-donuts-fountains.html

Titulní obrázek: NRAO AUI NSF, D. Berry