Vo vzdialenej galaxii, približne 500 miliónov svetelných rokov od našej Slnečnej sústavy, sa odohráva kozmická dráma, ktorá môže mať prekvapivo citeľné dôsledky aj pre Zem. Astronómovia totiž identifikovali dvojicu supermasívnych čiernych dier, ktoré sa k sebe neúprosne približujú a smerujú k gigantickej zrážke. Tá by podľa aktuálnych odhadov mohla nastať už v priebehu najbližšieho storočia.

Objav je výsledkom dlhoročného pozorovania mimoriadne jasného objektu, ktorý bol doteraz považovaný za blazar. Ide o extrémne svietivé jadro galaxie napájané čiernou dierou, pričom takéto objekty patria medzi najžiarivejšie v celom vesmíre. Nové analýzy však naznačujú, že v tomto prípade nejde o jednu čiernu dieru, ale o dve, ktoré sa nachádzajú tesne pred finálnou fázou splynutia.

Kľúčom k tomuto zisteniu boli dáta z rádioteleskopov zbierané počas niekoľkých desaťročí. Astronómovia si všimli anomálie v smere energetického výtrysku, ktorý blazary bežne produkujú. Namiesto jedného stabilného prúdu žiarenia sa ukázalo, že ide o komplexnejší systém.

„Očakávame, že zostane jedna zlúčená čierna diera,“ uviedla spoluautorka štúdie Silke Britzen z Inštitútu Maxa Plancka pre rádiovú astronómiu. „Som naozaj zvedavá, ako bude tento ‘tanec’ pokračovať.“

Výsledky výskumu boli publikované 27. marca v odbornom časopise Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, ktorý patrí medzi najprestížnejšie vedecké publikácie v oblasti astronómie.

Dvojitý motor extrémneho žiarenia

Blazary sú typom aktívnych galaktických jadier, ktoré vznikajú v centrách galaxií a sú napájané supermasívnymi čiernymi dierami. Tie pohlcujú okolitú hmotu a zároveň produkujú extrémne silné výtrysky vysokoenergetického žiarenia smerujúce často priamo k Zemi. Práve preto sú pre vedcov mimoriadne cenným zdrojom informácií.

V prípade galaxie Markarian 501 však dlhodobo niečo nesedelo. Rôzne pozorovania ukazovali odlišné orientácie výtrysku, čo naznačovalo, že v jej jadre sa môže odohrávať niečo nezvyčajné. Vedci preto analyzovali viac než 83 dátových súborov zo siete Very Long Baseline Array, ktorá pozostáva z desiatich rádioteleskopov rozmiestnených po celom svete.

NASA/Midjourney

Analýza odhalila existenciu druhého výtrysku, ktorý sa stáča proti smeru hodinových ručičiek okolo centra blazaru. Každý z týchto prúdov energie je podľa vedcov poháňaný vlastnou supermasívnou čiernou dierou, pričom ich hmotnosť sa pohybuje od stoviek miliónov až po miliardu násobkov hmotnosti Slnka.

„Uvedomenie si, že existuje druhý výtrysk, bolo úžasné,“ priznala Britzen. „Pre mňa to bolo ako: takto to funguje? Bola som úplne ohromená a chcela som to okamžite oznámiť celému svetu.“

Ďalší dôkaz prišiel v júni 2022, keď sa obe čierne diery dostali do presného zarovnania. Gravitačné pole tej dominantnej deformovalo svetlo z druhého výtrysku do takmer dokonalého kruhu známeho ako Einsteinov prstenec. Tento efekt, označovaný ako gravitačné šošovkovanie, funguje ako prirodzená lupa a výrazne posilňuje interpretáciu, že ide o binárny systém čiernych dier.

Midjourney/Copilot Designer

Kolízia, ktorá rozvlní časopriestor

Obe čierne diery obiehajú okolo spoločného stredu približne každých 121 dní a delí ich vzdialenosť len niekoľkonásobne väčšia než vzdialenosť medzi Zemou a Slnkom. V astronomickom meradle ide o extrémne tesný pár. Postupne sa k sebe približujú, až napokon dôjde k ich zrážke.

Táto udalosť bude sprevádzaná uvoľnením gravitačných vĺn, teda zvlnení samotnej štruktúry časopriestoru. Ide o jeden z najextrémnejších javov vo vesmíre, ktorý bol prvýkrát priamo detegovaný až v roku 2015. V prípade tejto dvojice by však mohlo ísť o signál ešte silnejší než tie, ktoré sme zaznamenali doteraz.

Ak sa tieto predpoklady potvrdia, detektory gravitačných vĺn na Zemi by mohli zachytiť jedinečný signál, ktorý poskytne vedcom bezprecedentný pohľad na vlastnosti takýchto kolosálnych systémov. Hoci samotná kolízia prebehne v bezpečnej vzdialenosti, jej „ozvena“ v podobe gravitačných vĺn môže doslova prejsť cez našu planétu.

Čítajte viac z kategórie: Novinky