Takmer každá galaxia vo vesmíre má vo svojom srdci uloženú supermasívnu čiernu dieru. Naše najlepšie modely ukazujú, že jej hmotnosť koreluje s hmotnosťou vnútorných oblastí hostiteľskej galaxie.

Inými slovami, rast a vývoj supermasívnej čiernej diery úzko súvisí s rastom a vývojom jej domovskej galaxie, upozorňuje portál Phys.

Gigantickí vesmírni požierači

Ako píše portál ScienceAlert, nie všetky čierne diery zostávajú statické, niektoré z nich sa môžu pohybovať naprieč galaxiou ako nomádi. V odborných kruhoch sa tieto „sťahujúce“ čierne diery označujú ako „tuláci“. Problém je, že tieto tulácke čierne diery sú stále len v rovine teórie, pretože je takmer nemožné ich spozorovať a nie to ešte kvantifikovať.

Snímka zo simulácie ROMULUS zobrazuje pohyb a polohu túlavých čiernych dier. Ricarte et al, 2021

Práve kvantifikáciou túlavých čiernych dier sa zaoberala nová štúdia publikovaná v periodiku Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. V nej sa autorom podarilo zistiť, na akých miestach a v akom počte sa „tuláci“ v podobe čiernych dier vo vesmíre nachádzajú.

Zistenia sú dôležitým kusom skladačky v poznávaní vývoja a rastu supermasívnych čiernych dier.

Supermasívne čierne diery sú gigantickí behemoti, ktorí dorastajú do miliónov až miliárd násobkov hmotností našej domovskej hviezdy. Ich presný vznik a pôvod do dnešných dní zostáva neobjasnený. Vieme, že „klasické“ čierne diery vznikajú z kolapsu jadra hmotných hviezd, no týmto spôsobom už ale nie je možné objasniť existenciu čiernych dier vážiacich viac ako 55-násobok hmotnosti Slnka.

Z tohto dôvodu sa astronómovia nazdávajú, že supermasívne čierne diery rastú požieraním hviezd, plynu, prachu, ale najmä fúziou s inými čiernymi dierami pri zrážke galaxií. Fúzia čiernych dier, ale nie je niečo čo sa udeje „zo dňa na deň“.

Ide v podstate o veľmi zložitý proces, z ktorého v niektorých prípadoch dokážeme detegovať gravitačné vlny, no a v niektorých prípadoch sa domnievame, že fúzia sa môže z viacerých veľmi komplikovaných dôvod narušiť, alebo dokonca úplne zastaviť.

NEPREHLIADNI
Eisteinova teória potvrdená. Prvýkrát sme sa dokázali pozrieť za čiernu dieru

Túlavé čierne diery

Presne to naznačuje aj nová štúdia, kde si Angelo Ricarte z CfA (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) so svojim tímom pomocou simulácií ROMOLUS posvietil na túlavé čierne diery. Presnejšie prostredníctvom simulácií ROMULUS dokázal predpovedať, že aj po miliardách rokoch vývoja sa niektoré supermasívne čierne diery jednoducho nepripoja ku galaktickému jadru a namiesto toho sa bezcieľne túlajú galaxiou. Zaujímavé ale je, že týchto supermasívnych tulákov je oveľa viac než by sme čakali.

SXS

V simuláciách neustále sledovali orbitálny vývoj páru supermasívnych čiernych dier a na základe toho dokázali predpovedať, ktoré čierne diery majú nádej na fúziu v galaktickom jadre, a ktoré sa naopak do tejto destinácie nikdy nedostanú. Tiež sledovali, ako dlho tento proces môže trvať a koľko čiernych dier preruší svoju fúziu.

Ukázalo sa, že aj v dnešnom vesmíre sa nejaké tie túlavé čierne diery stále pohybujú. Simulácie naznačili, že títo tuláci tvoria asi 10 % z celkovej hmotnosti všetkých čiernych dier vo vesmíre. Za zmienku určite stojí aj fakt, že v ranom vesmíre, „starom“ iba 2 miliardy rokov, túlavé čierne diery vysoko prevyšovali počet čiernych dier „fixovaných“ v galaktickom jadre, takže v podstate tvorili signifikantnú časť hmotnosti všetkých čiernych dier.

Simulácie ďalej predpovedajú, že galaxie podobné Mliečnej dráhe obsahujú v priemere až 12 túlavých supermasívnych čiernych dier, ktoré blúdia galaktickým halom ďaleko od galaktického jadra.

Týchto tulákov si však aj napriek ich enormnej gravitácií a enormnému počtu nikdy nemusíme všimnúť. Predpokladá sa, že tieto čierne diery nie sú aktívne, takže okolo seba nenasávajú hmotu z akrečneho disku a my ich tak nemáme ako spozorovať.