Vedci objavili novú triedu čiernych dier, ktoré zdanlivo nezapadajú do doterajších kozmologických kategórií. Sú priveľké na to, aby vznikli kolapsom hviezdy, no zároveň primalé na to, aby mohli slúžiť ako gravitačné kotvy galaxií. Astronómovia ich preto označujú ako „ľahké“ čierne diery strednej hmotnosti, teda lite IMBH (intermediate-mass black holes). Ako uvádza štúdia, ich existencia by mohla pomôcť vyplniť dlhoročnú medzeru v chápaní vývoja čiernych dier vo vesmíre.

Medzera medzi hviezdnymi a supermasívnymi čiernymi dierami

Doteraz boli známe dve hlavné kategórie. Na jednej strane supermasívne čierne diery, ktoré môžu byť miliónkrát hmotnejšie než Slnko a nachádzajú sa v jadre galaxií. Na druhej strane menšie čierne diery vznikajúce kolapsom hviezd, ktoré vážia nanajvýš niekoľko desiatok slnečných más. Kde však sú stredne veľké? Práve na túto otázku sa astronómovia zamerali s pomocou gravitačných observatórií LIGO a Virgo. Tieto zariadenia dokážu detegovať gravitačné vlny zo zrážok najextrémnejších objektov vo vesmíre.

Pomocou týchto detektorov sa podarilo zachytiť čierne diery s hmotnosťou od 100 do 300 násobku hmotnosti Slnka. Ide o doteraz len málo prebádanú oblasť. Nejde o objekty vzniknuté koncom života hviezd, pretože tie jednoducho nedokážu vytvoriť takto ťažké čierne diery. Vedci predpokladajú, že tieto IMBH vznikli ako výsledok splynutí viacerých menších čiernych dier. Počas prevádzky LIGO a Virgo v rokoch 2019 až 2020 sa zaznamenalo až 11 takýchto zlúčení, ktoré by mohli byť ich pôvodom.

ESA/NASA/Midjourney

Kľúč k pochopeniu raného vesmíru

Objav je významný nielen kvôli samotnej existencii nového typu čiernych dier, ale aj preto, že môže otvoriť dvere k hlbšiemu porozumeniu raných štádií vývoja vesmíru. Ak sú niektoré z týchto čiernych dier relikviami dávnych kozmických zrážok, môžu niesť stopy o období, keď vznikali a zanikali prvé hviezdy. Navyše môžu pomôcť objasniť procesy, ktoré formujú galaxie, a zdokonaliť modely, podľa ktorých chápeme vesmír ako celok.

Celá štúdia bola publikovaná v The Astrophysical Journal Letters, kde autori detailne opisujú spôsob klasifikácie týchto objektov, metódy pozorovania a ich význam. Priamy dôkaz o existencii čiernych dier tejto veľkosti bol doteraz mimoriadne náročný, pretože ich gravitačné signály sú veľmi nízkofrekvenčné a ľahko sa strácajú v pozadí. Vďaka citlivejším detektorom a rastúcemu počtu pozorovaných udalostí však existuje čoraz väčšia šanca na objavenie ďalších podobných objektov.

Vedci veria, že výskum tejto záhadnej strednej triedy čiernych dier by mohol byť chýbajúcim článkom v chápaní vývoja vesmíru. Zároveň môže slúžiť ako testovacie pole pre nové teórie o vzniku a vývoji kozmických štruktúr. Ukazuje sa, že vesmír je stále plný prekvapení a jeho najtajomnejšie zákutia sa nám len začínajú pomaly odhaľovať.

Čítajte viac z kategórie: Novinky