Už dlho sa vo vedeckej komunite diskutuje o pohybe supermasívnych čiernych dier. Dokázať zaznamenať ich pohyb vo vnútri galaxie je však priam nadľudská úloha. Jednu takúto pohybujúcu supermasívnu čiernu dieru sa ale podarilo detegovať tímu vedcov z Centra pre astrofyziku Harvard a Smithsonian. Výsledky pozorovaní sú publikované v žurnále The Astrophysical Journal. O téme informoval portál SciTechDaily.

Všetko je v neustálom pohybe

Ako píše web New Atlas, mesiace obiehajú okolo planét, planéty okolo hviezdy a hviezdy obiehajú okolo supermasívnych čiernych dier ležiacich v galaktickom jadre. Ako ale naznačujú výsledky novej štúdie, niektoré supermasívne čierne diery nemusia iba nehybne ležať, ale môžu sa pohybovať vo svojej vlastnej galaxii.

Galaxia J0437 + 2456. Sloan Digital Sky Survey

Supermasívne čierne diery je možné považovať za monštruóznych vesmírnych požieračov alebo dych vyrážajúcich gigantov. Inak povedané, supermasívne čierne diery sú väčšie sestry čiernych dier, ktoré skonzumovali obrovské množstvo materiálu a narástli do rozmerov rádovo miliónov až miliárd hmotností Slnka.

Zaujímavé je, že podľa odborníkov z Univerzity kráľovnej Márie v Londýne sa vo vesmíre môžu nachádzať oveľa väčšie čierne diery, než supermasívne, ktoré zvyčajne sledujeme v jadrách galaxií. Ide podľa nich o prastaré, úplne prvotné čierne diery, ktoré spadajú do novej kategórie – SLAB (Stupendously Large Black Holes). Viac sa dozvieš v tomto detailne spracovanom článku.

Vzhľadom na tieto ohromné hmotnosti nie je žiadnym prekvapením, že k rozpohybovaniu supermasívnych čiernych dier je potrebný poriadny kopanec. K jednému takémuto kopancu pravdepodobne došlo v centre galaxie J0437 + 2456 nachádzajúcej sa vo vzdialenosti 230 miliónov svetelných rokov.

V štúdii sa odborníci zamerali na pozorovanie desiatich galaxií, v ktorých akrečné disky (štruktúra materiálu padajúca do zdroja gravitácie) boli obohatené o molekuly vody. Ako voda v akrečnom disku obieha okolo čiernej diery vytvára rádiový svetelný signál nazývaný astrofyzikálny maser, ktorý je možné študovať pomocou rádioteleskopov.

V tomto prípade experti využili sieť rádioteleskopov pracujúcich s technológiou VLBI (Very-long-baseline interferometry), ktorá im pomohla zistiť, že jedna z desiatich pozorovaných galaxií ukrýva vo svojom jadre pohyblivú čiernu dieru.

Čo nakoplo čiernu dieru k pohybu?

Ako sme už spomínali, ide o galaxiu J0437 + 2456, ktorá v sebe podľa dostupných informácií ukrýva supermasívnu čiernu dieru asi 3 miliónkrát hmotnejšiu ako Slnko.

Ako píše portál Sciencealert, analýza údajov ukázala, že rýchlosť čiernej diery je 4810 km/s. Keďže dáta tiež naznačujú, že neutrálny vodík galaxie postupuje rýchlosťou až 4900 km/s a rýchlosť vnútornej oblasti galaxie je 4860 km/s, niet pochýb, že čierna diera sa vo vnútri svojej galaxie pohybuje rýchlosťou približne 50 km/s.

Ilustračný obrázok akrečneho disku čiernej diery. DESY, Science Communication Lab

Vzhľadom na to, že namerané údaje sa od seba výrazne líšia a galaxia ako celok vykazuje zložitú štruktúru rýchlosti, vedci sa domnievajú, že celý systém J0437 + 2456 bol nedávno dynamicky narušený.

Hoci presná príčina tohto narušenia nie je známa, v súčasnosti dominujú najmä dve vysvetlenia. Prvým vysvetlením je fúzia dvoch supermasívnych čiernych, ktorá vyvolala spätný ráz, ten odsunul novovzniknutú čiernu dieru zo svojej pôvodnej polohy a momentálne pozorujeme ako sa čierna diera aj galaxia „usadzujú“.

Druhým a oveľa zaujímavejším vysvetlením je to, že predmetná supermasívna čierna je súčasťou veľmi unikátneho a vzácneho binárneho systému zloženého z dvoch supermasívnych čiernych dier.

„To čo sme mohli vidieť v galaxii J0437 + 2456, je jedna z čiernych dier v takom páre, pričom druhá, vďaka absencii maserovej emisie, zostáva skrytá pre naše rádiové pozorovania,“ vysvetľuje hlavný autor štúdie Dominic Pesci.

Tak či onak, obe vysvetlenia v sebe ukrývajú obrovský potenciál pomôcť astrofyzikom zodpovedať na niektoré z nezodpovedaných otázok o supermasívnych čiernych dierach (a že ich nie je málo…).