Černá díra střední velikosti putuje Mléčnou dráhou

Podivný pohyb plynu v centru naší Galaxie může být „kouřovým signálem“, který konečně dovede astronomy k téměř nezachytitelnému typu černých děr – ke kategorii střední velikosti (IMBH –  intermediate-mass black hole). Černé díry je docela obtížné objevit, pokud se aktivně nekrmí nebo nesrážejí s jinou hmotou, protože neemitují žádné elektromagnetické záření (s výjimkou snad Hawkingova záření, které – pokud existuje – neumíme detekovat). Je to proto, že elektromagnetické záření nemůže dosáhnout únikové rychlosti z prostoru horizontu událostí. Tudíž černé díry jsou neviditelné pro naše detekční metody, jestliže nedělají něco velmi nápadného.

Doposud víme, že existují černé díry hvězdných velikostí, které vznikají na základě zhroucení velmi hmotných hvězd; jejich hmotnosti převyšují hmotnost Slunce maximálně 100×. A pak existují i hvězdná monstra – supermasivní černé díry, jejichž hmotnosti začínají na 100 000 hmotnostech Slunce a mohou dosáhnout až několika miliard hmotností Slunce.

Mezi těmito dvěma extrémy – jak se astronomové domnívají – by mohly existovat černé díry střední velikosti. Ačkoliv již máme nepřímé důkazy pro přítomnost černých děr o hmotnostech mezi 100 až 100 000 hmotností Slunce, jejich existence ještě musí být potvrzena. Astronomové si nejsou zcela jisti, že tyto černé díry neobvyklých velikostí skutečně existují.

V novém článku publikovaném v předběžném tisku na arXiv a který ještě bude přezkoumáván, astronomové z National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) popsali důkazy, které ukazují na jedno z těchto bájných monster obíhajících kolem centra naší Galaxie ve vzdálenosti asi 20 světelných roků.

Při použití radioteleskopu ALMA (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array) astronomové objevili proudy molekulárního plynu kroužícího kolem neviditelného velmi hmotného objektu. „Když jsem poprvé kontroloval data z radioteleskopu ALMA, byl jsem skutečně vzrušený, protože pozorování plynu ukázalo nápadný oběžný pohyb, který důrazně naznačoval na existenci ukrytého neviditelného objektu,“ říká astrofyzik Shunya Takekawa z NAOJ.

Kromě toho i dřívější výzkumy také z NAOJ a týmu spoluautorů vedoucích tyto výzkumy rovněž identifikovaly objekt, který nyní dostal označení HCN–0.009–0.044, jako možnou černou díru.

Avšak nyní vědci dospěli k poněkud novému poznatku. Na základě tvaru a pohybu proudů plynu byli astronomové schopni odvodit, že objekt může mít hmotnost odpovídající přibližně 32 000 hmotností Slunce – odpovídá tedy kategorii černých děr střední velikosti.

Což z objektu dělá – pokud publikace projde oponentním řízením – velmi pevného uchazeče na post chybějícího článku v oblasti černých děr, jejichž hmotnosti jsou smrštěny do objektu svou velikostí odpovídající zhruba planetě Jupiter.

Kromě toho astronomové podotýkají k potenciálnímu objevování černých děr střední velikosti, že to může být nová metoda objevování neaktivních černých děr.

„Naše závěry odhalily nové nepřímé důkazy pro existenci toulavé černé díry střední velikosti v okolí centra naší Galaxie, z čehož rovněž vyplývá, že vysokorychlostní kompaktní oblak může být využit ke studiu klidné černé díry nacházející se ve středu Mléčné dráhy,“ uvádějí rovněž vědci v publikovaném článku.

Pozorování s vysokým rozlišením kompaktního plynného útvaru pohybujícího se vysokou rychlostí může rovněž zvýšit počet kandidátů na existenci nesvítivých černých děr a poskytnout novou perspektivu pro hledání chybějících černých děr střední velikosti.

Zdroj: https://www.sciencealert.com/astronomers-have-spotted-evidence-of-a-jupiter-sized-black-hole-wandering-the-milky-way

autor: František Martinek