NASA objevila supermasivní černou díru, která rotuje špatným směrem

Úvodní obrázek zobrazuje strukturu galaxie NGC 5084 s daty z rentgenové observatoře Chandra X-ray Observatory překrytými snímkem galaxie ve viditelném světle. Data z observatoře Chandra, znázorněná fialovou barvou, odhalila čtyři chuchvalce horkého plynu vycházející ze supermasivní černé díry, která rotuje „převrácená“ v jádru galaxie.

Astronomové odhalili překvapivou vesmírnou anomálii – supermasivní černou díru v galaxii NGC 5084, která se zdá být velmi nakloněná vzhledem ke struktuře své galaxie. Tento objev, který byl po léta skrytý v archivních datech, byl odhalen až díky nejmodernějším technikám analýzy získaného obrazu.

Záhada černé díry odhalena
Výzkumníci NASA identifikovali v galaxii NGC 5084 překvapivou černou díru – zdá se, že je „převrácená“ a rotuje v neobvyklém úhlu ve srovnání se zbytkem galaxie. Zatímco NGC 5084 je studována již řadu let, tato nečekaná orientace černé díry zůstala skryta ve starých datových archivech. Průlom nastal, když vědci z Amesova výzkumného centra NASA v kalifornském Silicon Valley použili nové techniky analýzy obrazu k opětovnému prozkoumání archivních dat z rentgenové observatoře Chandra.

Pomocí těchto pokročilých metod objevili astronomové z Amesu překvapivý jev: čtyři dlouhé výtrysky plazmy – horkého ionizovaného plynu – vycházející z galaxie. Jeden pár výtrysků se táhne nad a pod rovinou galaxie, což je u některých galaxií běžný jev. Druhá dvojice, umístěná v rovině galaxie a tvořící s první dvojicí tvar písmene „X“, je však velmi neobvyklá. Obvykle se u galaxií vyskytuje pouze jeden nebo dva takovéto chocholy, což činí tento objev ještě pozoruhodnějším.

Nové techniky odhalují neočekávaná fakta
Metodu, která odhalila tyto neočekávané vlastnosti galaxie NGC 5084, vyvinul Alejandro Serrano Borlaff, vědecký pracovník Bay Area Environmental Research Institute, který působí v Amesově ústavu, spolu s kolegy k detekci rentgenových emisí s nízkým jasem v datech z nejvýkonnějšího rentgenového teleskopu na světě. To, co viděli v datech z teleskopu Chandra, se jim zdálo natolik zvláštní, že se to okamžitě pokusili potvrdit a zapátrali v archivech dat jiných teleskopů a vyžádali si nová pozorování ze dvou výkonných pozemních observatoří.

Takto vypadá snímek jádra galaxie NGC 5084 pořízený Hubbleovým vesmírným dalekohledem HST. Tmavá svislá čára poblíž středu ukazuje křivku prachového disku obíhajícího kolem jádra, jehož přítomnost naznačuje, že se v něm nachází supermasivní černá díra. Disk a černá díra mají stejnou orientaci, jsou zcela překlopeny z horizontální orientace galaxie.

Překvapivý druhý soubor výtrysků byl jasným vodítkem, že se v této galaxii nachází supermasivní černá díra, ale mohlo to mít i jiné vysvětlení. Archivní data z Hubbleova vesmírného dalekohledu a z observatoře ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) v Chile pak odhalila další zvláštnost NGC 5084: malý, prachový vnitřní disk otáčející se kolem středu galaxie. I to naznačovalo na přítomnost černé díry, která se překvapivě otáčí v úhlu 90 stupňů vůči celkové rotaci galaxie; disk a černá díra v jistém smyslu leží bokem.

Sestavování galaktické skládačky
Následné analýzy umožnily vědcům prozkoumat galaxii NGC 5084 v širokém rozsahu elektromagnetického spektra – od viditelného světla, které pozoroval HST, až po delší vlnové délky pozorované pomocí radioteleskopu ALMA a rozšířené velmi velké soustavy radioteleskopů Very Large Array of the National Radio Astronomy Observatory poblíž Socorra v Novém Mexiku.

„Detekce dvou párů rentgenových výtrysků v jedné galaxii je výjimečná,“ dodala Pamela Marcumová, astrofyzička z Amesovy univerzity a spoluautorka objevu. „Kombinace jejich neobvyklé, křížové struktury a 'převráceného' prachového disku nám poskytuje jedinečný pohled na historii této galaxie.“

Dějiny kosmických otřesů
Astronomové obvykle očekávají, že rentgenová energie vyzařovaná velkými galaxiemi je rovnoměrně rozložena do obecně kulového tvaru. Když tomu tak není, například když je koncentrována do souboru rentgenových výtrysků, vědí, že galaxii v určitém okamžiku narušila významná událost.

Mezi možné dramatické okamžiky v její historii, které by mohly vysvětlit převrácenou černou díru NGC 5084 a dvojitý soubor výtrysků, patří srážka s jinou galaxií a vznik „komínu“ přehřátého plynu, který se uvolnil z horní a dolní části galaktické roviny.

Budou nutné další studie, abychom zjistili, jaká událost nebo události vedly k současné podivné struktuře této galaxie. Již nyní je však jasné, že dosud neviděná architektura NGC 5084 byla objevena jen díky archivním datům – některým starým téměř tři desetiletí – v kombinaci s novými analytickými technikami.

Článek představující tento výzkum byl publikován v časopise The Astrophysical Journal.

Zdroj: https://scitechdaily.com/nasa-just-found-a-supermassive-black-hole-rotating-the-wrong-way/

autor: František Martinek