Dvě supermasivní černé díry v nejbližším kvasaru

Astronomové používající k pozorování vesmíru Hubblův kosmický dalekohled HST objevili, že objekt pojmenovaný Markarian 231 (zkráceně Mrk 231), což je nejbližší galaxie k Zemi, která ve svém nitru hostí kvasar, je poháněný dvěma centrálními černými děrami kroužícími navzájem kolem sebe.

Objev naznačuje, že kvasary – zářivá jádra aktivních galaxií – mohou běžně hostit dvě centrální supermasivní černé díry, které se na svých drahách přibližují jedna ke druhé v důsledku splynutí dvou galaxií. Dvojitá černá díra vytváří obrovské množství energie, která způsobuje, že jádro hostitelské galaxie svojí intenzivní září zastíní populaci miliard hvězd v galaxii.

Pokud by v centru kvasaru byla přítomna pouze jedna černá díra, celý akreční disk vytvořený z obklopujícího horkého plynu by zářil v ultrafialovém světle. Ultrafialové záření prachového disku však náhle klesá ve směru do centra. To poskytuje pozorovatelský důkaz, že disk má v sobě velký prázdný prostor obklopující centrální černou díru. To nejlepší vysvětlení napozorovaných dat na základě dynamických modelů je, že střed disku je deformovaný vlivem dvou černých děr obíhajících navzájem jedna kolem druhé. Druhá menší černá díra obíhá poblíž vnitřního okraje akrečního disku a vytváří vlastní minidisk s ultrafialovým zářením.

„Jsme nesmírně nadšeni tímto objevem, protože ukazuje nejen na existenci těsné dvojice černých děr v objektu Mrk 231, ale také dláždí novou cestu k systematickému objevování binárních černých děr prostřednictvím povahy jejich emise ultrafialového záření,“ říká Youjun Lu z National Astronomical Observatories of China, Chinese Academy of Sciences.

„Struktura našeho vesmíru, jako například těchto obřích galaxií a galaktických kup, se mění spojováním malých soustav do větších útvarů; dvojité černé díry jsou přirozeným důsledkem probíhajících splynutí galaxií,“ dodává Xinyu Dai z univerzity v Oklahomě.

Centrální černá díra má odhadovanou hmotnost asi 150 miliónů Sluncí. Hmotnost její menší společnice je zhruba 4 milióny hmotností Slunce. Tato dynamická dvojice uskuteční jeden vzájemný oběh za 1,2 roku.

Černá díra o menší hmotnosti je pozůstatkem menší galaxie, která splynula s Mrk 231. Důkaz nedávného splynutí pochází z asymetrie mateřské galaxie a z dlouhých slapových ohonů mladých modrých hvězd.

Důsledkem splynutí bylo vytvoření útvaru Markarian 231, energetické galaxie s probíhající intenzivní tvorbou hvězd v počtu stonásobně větším, než se děje v naší Galaxii. Padající plyn do blízkosti černé díry spouští turbulence, které jsou iniciátorem ohnivé tvorby hvězd.

Předpokládá se, že binární černé díry se po spirále přibližují k sobě a následně splynou v jeden objekt, k čemuž dojde asi za několik stovek tisíc let.

Kvasar Markarian 231 je od Země vzdálen 581 miliónů světelných roků.

Zdroj: http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2015/31/full/

autor: František Martinek