Astronomové objevili dvojici nejtěsněji obíhajících černých děr

Preeti Kharb a Dharam Vir Lal z National Centre for Radio Astrophysics (NCRA), TIFR, Pune, a David Merritt z Rochester Institute of Technology, New York, USA objevili nejtěsnější dvojici supermasivních černých děr ve spirální galaxii pojmenované NGC 7674, která je od Země vzdálena zhruba 400 miliónů světelných roků. Zdánlivá vzdálenost mezi oběma objekty v tomto binárním systému je menší než jeden světelný rok. To je mnohem méně než dosavadní platný rekord, kdy dvojici supermasivních černých děr dělila vzdálenost 24 světelné roky.

Tento objev je velmi významný, protože se jedná o přímý pozorovatelský důkaz existence těsné binární soustavy supermasivních černých děr uvnitř galaxie, které jsou potenciálním zdrojem gravitačních vln.

Černé díry patří mezi nejvíce fascinující objekty, zvláště pak binární černé díry (dvě černé díry obíhající navzájem jedna kolem druhé). Existence dvojice binárních černých děr, přibližně 10× hmotnějších než Slunce, byla potvrzena na základě nedávných detekcí gravitačních vln aparaturou LIGO.

Astrofyzikové již dlouho předpokládali existenci nové třídy binárních soustav složených ze supermasivních černých děr, z nichž každá může mít hmotnost více než miliónkrát převyšující hmotnost našeho Slunce. O osamělých supermasivních černých dírách víme, že jsou přítomny v centru většiny velkých galaxií a protože jsou pozorovány jejich srážky s jinými hvězdnými ostrovy, je docela pravděpodobné, že dochází k vytvoření gravitačně svázaných dvojic superhmotných černých děr. Až nastane ten správný čas, dojde ke splynutí těchto dvou černých děr v jeden objekt za patřičné emise gravitačních vln.

Binární systém supermasivních černých děr byl detekován pomocí soustavy VLBI (Very Long Baseline Interferometry), což je soustava jednotlivých radioteleskopů rozmístěných napříč zeměkoulí a pracujících společně jako jeden velký radioteleskop, čímž bylo dosaženo velkého úhlového rozlišení v obloukových milivteřinách či dokonce mikrovteřinách. Pomocí zařízení VLBI byly v centru galaxie NGC 7674 detekovány dva kompaktní rádiové zdroje.

„Dvojice rádiových zdrojů má vlastnosti, jež jsou spojovány se superhmotnými černými děrami, které jsou obklopeny plynným akrečním diskem,“ říká Preeti Kharb. „Z pozorování vyplývá přítomnost dvou černých děr.“ Společná hmotnost obou supermasivních černých děr je přibližně 40 miliónů hmotností Slunce. Preeti Kharb se svým týmem předběžně určila oběžnou periodu binárního systému zhruba na 100 000 roků.

„Objev dvojité superhmotné černé díry v této galaxii rovněž potvrzuje teoretické předpovědi, že binární systémy mohou být přítomny v rádiových zdrojích zformovaných do podoby písmene Z,“ prohlásil David Merritt. Galaxie NGC 7674 je právě takovým rádiovým zdrojem. Označení „podoba tvaru Z“ se vztahuje na pokroucenou morfologii rádiové emise galaxie na velkém rozsahu. Tato morfologie je zřejmě důsledkem kombinovaného vlivu splynutí galaxií a následného zformování binární soustavy supermasivních černých děr.

Zdroj: https://www.spaceanswers.com/deep-space/astronomers-discover-closest-ever-supermassive-black-hole-pairing/ a https://www.space.com/38215-binary-supermassive-black-holes-spiral-galaxy.html

autor: František Martinek