Astronómovia zistili, že v srdci eliptickej galaxie v strede hviezdokopy Abell 1201 sa nachádza ultramasívna čierna diera s hmotnosťou, akú si bežný človek len sotva dokáže predstaviť.

Hoci minulé pozorovania ukázali, že tento objekt je pravdepodobne väčší ako väčšina známych čiernych dier, nový výskum publikovaný v periodiku Monthly Notices of the Royal Astronomical Society ukázal, že ide o jeden z najväčších objektov objavených vo vesmíre. Na tému upozornil portál IFLScience.

Jeden z najmasívnejších objektov vo vesmíre

Ako píše portál ScienceAlert, objav sa podarilo uskutočniť vďaka ohybu svetla, okolo tohto obrovského neviditeľného objektu. Predmetné „monštrum“ sa nachádza v srdci galaxie sídliacej v centre hviezdokopy Abell 1201 vzdialenej zhruba 2,7 miliardy svetelných rokov.

„Táto konkrétna čierna diera, ktorej hmotnosť dosahuje 30 miliárd násobku hmotnosti Slnka, je jednou z najväčších, aké kedy boli detegované a nachádza sa na hornej hranici toho, ako veľké podľa našich teórií môžu čierne diery narásť. Je to mimoriadne fascinujúci objav,“ uvádza fyzik James Nightingale z Durhamskej univerzity.

Presnejšie by skúmaná čierna diera mala mať o viac než 7 miliárd slnečných hmôt viac, ako sa predpokladalo, čo znamená, že jej hmotnosť predstavuje najmenej 32,7 miliárd násobok hmotností Slnka.

Aby sme túto hmotnosť uviedli do kontextu, supermasívna čierna diera v strede Mliečnej dráhy dosahuje hmotnosť 3,7 miliónov hmotností Slnka,  jedna z najväčších satelitných galaxií Mliečnej dráhy známa ako Malý Magellanov mrak má hmotnosť 6,5 miliardy hmotností Slnka a Veľký Magellanov mrak dosahuje hmotnosť zhruba 10 miliárd hmotností Slnka. To znamená, že pozorovaná čierna diera je hmotnejšia ako niektoré známe galaxie.

Pre zaujímavosť, priemer horizontu udalostí by podľa výpočtov zabral viac ako 1290 AU. Podľa portálu ThySkyLive, sonda Voyager, ktorá prekročila hranice slnečnej sústavy a dostala sa do otvoreného vesmíru, sa nachádza necelých 160 AU od Zeme.

Napriek ich obrovskej veľkosti, pozorovanie čiernych dier je mimoriadne náročne. Drvivá väčšina čiernych dier, ktoré sa nám podaril objaviť sú tzv. aktívne čierne diery, čo znamená, že aktívne požierajú okolitý materiál. Tento proces totiž generuje značné množstvo röntgenového žiarenia.

Gravitačná šošovka ukázala extrémnu hmotnosť čiernej diery

Vzhľadom na to, že v srdci galaxie Abell 1201 BCG sa nachádza neaktívna čierna diera, vedci museli použiť iný prístup. Jeho princíp spočíva v hľadaní efektu gravitačnej šošovky, k takémuto efektu dochádza, keď masívne teleso v popredí ohne svetlo vzdialeného objektu v pozadí.

V tomto prípade sa galaxia nachádzajúca sa ďaleko za Abell 1201 BCG, sa vedľa nej objavovala ako veľká predĺžená škvrna. Tá bola prvýkrát objavená ešte v roku 2003, pričom v roku 2017 bola objavená ešte jedna menšia, slabšie viditeľná, ktorá sa nachádzala bližšie ku galaktickému stredu.

Skratkou BCG (Brightest Cluster Galaxy) sú označované najjasnejšie žiariace galaxie v superkopách a hviezdokopách. Spravidla ide o eliptické galaxie, ktoré ležia v strede alebo aspoň blízko geometrického a kinematického stredu superkopy alebo hviezdokopy.

Už vtedy astronómovia predpokladali, že vinníkom je pravdepodobne ultramasívna čierna diera v centre Abell 1201 BCG, avšak v tej dobe nemali dostatočne podrobné údaje na to, aby určili presnú hmotnosť.

Nightingale so svojim tímom však mal prístup k novším pozorovaniam, pričom vymyslel aj nový nástroj na pochopenie vykonaných pozorovaní. Vedci v podstate v rámci štúdie vykonali tisícky simulácií efektu gravitačnej šošovky, pričom sledovali, ako rôzne masívne objekty ohýbajú svetlo a deformujú časopriestor.

Napokon zistili, aká veľká čierna diera by presne zodpovedala pozorovaniam, ktoré vykonal Hubblov teleskop pri hviezdokope Abell 1201. To ukázalo, že ultrahmotná čierna diera dosahuje hmotnosť 32,7 miliárd násobku hmotnosti Slnka, čo ju posúva medzi 10 najmasívnejších čiernych dier, aké sme kedy objavili.