Potulná masivní černá díra objevena v blízké trpasličí galaxii

Astronomové využívající radioteleskop NSF’s Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) na National Radio Astronomy Observatory (NRAO) pozorovali 111 blízkých trpasličích galaxií do vzdálenosti jedné miliardy světelných roků od Země. Mezi nimi identifikovali 13 galaxií, které obsahují velmi hmotné černé díry. Tyto galaxie s hmotnostmi více než 100× menšími, než je hmotnost naší Galaxie, jsou mezi nejmenšími galaxiemi známé tím, že hostí hmotné černé díry. Zhruba v polovině těchto galaxií se však černé díry nenacházejí v jejich centrech. Černé díry mají průměrné hmotnosti kolem 400 000 ekvivalentů Slunce.

„Všechny černé díry byly dříve objevovány v centrech galaxií,“ říká Amy Reines, astrofyzička na Montana State University. „Zde se toulaly na jejich samotných okrajích. Byla jsem docela mimo, když jsem to uviděla.“

Amy Reines a její spolupracovníci využili v roce 2011 radioteleskop VLA k objevu první hmotné černé díry v trpasličí galaxii s překotnou tvorbou hvězd. Tento objev doslova ohromil astronomy a mnohem více urychlil rádiový výzkum.

Astronomové zahájili vyhledávání vzorku galaxií z atlasu NASA-Sloan Atlas, což je katalog galaxií vytvořený pomocí teleskopů pracujících v oboru viditelného světla. Vybrali galaxie s hvězdami s úhrnnou hmotností menší než 3 miliardy hmotností Slunce, což se zhruba rovná hmotnosti Velkého Magellanova oblaku – menšího průvodce Mléčné dráhy.

Z tohoto vzorku vybrali kandidáty rovněž objevené v rámci průzkumu National Radio Astronomy Observatory’s Faint Images of the Radio Sky at Twenty centimeters (FIRST) uskutečněného mezi lety 1993 až 2011.

Následně využili radioteleskop VLA k vytvoření nových a mnohem detailnějších snímků s vysokým rozlišením pro 11 vybraných trpasličích galaxií. Nová pozorování pomocí radioteleskopu VLA odhalila, že 13 těchto galaxií vykazuje přesvědčivé důkazy přítomnosti masivní černé díry, která aktivně konzumuje okolní materiál.

„Byli jsme velice překvapeni zjištěním, že zhruba u poloviny z uvedených 13 galaxií se černé díry nenacházejí v jejich centrech, na rozdíl od případů větších galaxií,“ říká Amy Reines. „Z uvedeného vyplývá, že galaxie pravděpodobně splynuly s jiným objektem v rané fázi jejich vývoje.“

Výsledky pozorování potvrdily předpoklady z dřívějších počítačových simulací, které stanovily, že černé díry se mohou často nacházet mimo střed trpasličích galaxií v důsledku způsobu interakce galaxií při jejich pohybu vesmírným prostorem.

Objevy mohou změnit způsob, jak astronomové budou v budoucnu nahlížet na černé díry v trpasličích galaxiích. „Musíme rozšířit zaměření výzkumu galaxií, a to nejen na jejich jádra, kde se podle dřívějších předpokladů očekával výskyt hmotných černých děr,“ dodává Amy Reines.

Článek byl publikován v časopise Astrophysical Journal.

Zdroj: http://www.sci-news.com/astronomy/wandering-massive-black-holes-dwarf-galaxies-08037.html a https://scitechdaily.com/astrophysicist-finds-massive-black-holes-wandering-around-dwarf-galaxies-i-was-blown-away/

autor: František Martinek