Dvě černé díry v jádru blízké galaxie

Pozorování uskutečněná prostřednictvím dvou kosmických observatoří NASA s názvem Swift a Chandra X-ray Observatory vedla k objevu druhé superhmotné černé díry v srdci neobvyklé blízké galaxie Markarian 739. Tato galaxie, která je známá též jako NGC 3758, se nachází ve vzdálenosti 425 miliónů světelných let a při pohledu ze Země se promítá do souhvězdí Lva. Uprostřed galaxie se nacházejí dvě aktivní jádra, která jsou od sebe vzdálena 11 000 světelných roků. Každé z nich obsahuje jednu černou díru, která „požírá“ materiál ze svého okolí.

„V jádru většiny velkých galaxií (včetně naší Galaxie) se nacházejí superhmotné černé díry o hmotnostech více než miliónkrát převyšujících hmotnost Slunce,“ říká Michael Koss, NASA, Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Maryland a University of Maryland, College Park (UMCP). „Některé z nich produkují miliardkrát větší množství energie v porovnání se Sluncem.“

Od roku 2004 mapuje přístroj BAT (Burst Alert Telescope) na palubě astronomické družice Swift vysokoenergetické zdroje rentgenového záření po celé obloze. Průzkum je schopen zaregistrovat aktivní galaktická jádra do vzdálenosti více než 650 miliónů světelných roků a odhalil již desítky dříve neznámých soustav. Následné studie, které prováděl Michael Koss se svými spolupracovníky (publikováno v roce 2010) odhalily, že zhruba čtvrtina aktivních galaktických jader, odhalená přístrojem BAT, byly buďto interagující nebo těsné dvojice, přibližně u 60 % z nich dojde ke splynutí během příští miliardy roků.

„Jestliže se dvě galaxie navzájem srazí a každá z nich obsahuje superhmotnou černou díru, nastane okamžik, kdy se obě černé díry změní na aktivní galaktická jádra,“ říká spoluautor článku Richard Mushotzky, profesor astronomie na UMCP. „Doposud jsme nebyli schopni pozorovat mnoho dvojitých aktivních jader galaxií, a tak jsme se obrátili o pomoc na družici Chandra.“

Přístroj BAT na palubě družice Swift pozoroval najednou jednu desetinu oblohy a jeho průzkum rentgenového záření se stával detailnější každým rokem, jak se zvyšovala celková doba pozorování. Když přístroj BAT prováděl výzkum širokoúhlou kamerou, rentgenový dalekohled na palubě kosmické observatoře Chandra fungoval jako přibližovací sklíčko a rozlišil detaily 100krát menší.

Desetiletí astronomové věděli, že východní jádro galaxie Markarian 739 obsahuje černou díru, která je aktivní v důsledku akrece hmoty a generuje abnormální množství energie. Sledování prostřednictvím družice Chandra ukázalo, že její západní soused je rovněž velmi aktivní. To dělá galaxii jedním z nejbližších a nejjasnějších případů s dvojitým aktivním galaktickým jádrem.

Vzdálenost oddělující obě černé díry je přibližně jednou třetinou vzdálenosti Slunce od centra naší Galaxie. Dvojité aktivní jádro galaxie Markarian 739 je druhá nejbližší a nejtěsnější známá dvojice, a to pokud se týká jak vzdálenosti od Země, tak i vzájemné vzdálenosti. Oba rekordy však drží jiná galaxie s označením NGC 6240.

Proč trvalo objevení druhého jádra galaxie tak dlouho? „Západní jádro galaxie Markarian 739 nevykazuje žádné známky existence ve viditelném světle, ultrafialovém či rádiovém záření,“ říká spoluautor objevu Sylvain Veilleux, profesor astronomie na UMCP. „Ty nejdůležitější údaje rozhodujícího významu, které přispěly k rozlišení podvojnosti galaktického jádra, poskytlo pozorování s vysokým rozlišením v oboru vysokoenergetického rentgenového záření.“

Členy výzkumného týmu byli také Ezequiel Treister a David Sanders, University of Hawaii’s Institute for Astronomy in Honolulu; Kevin Schawinski, Yale University in New Haven, Connectitat a Ranjan Vasudevan, Neal Miller a Margaret Trippe, University of Maryland, College Park.

Zdroj: http://www.nasa.gov/mission_pages/swift/bursts/monster-black-holes.html

autor: František Martinek