Ve vedlejší galaxii se možná skrývá monstrózní černá díra: Je to ohromující

Černé díry jsou tak nenápadné, že nám tahle prakticky celou dobu ležela pod nosem. Galaxie v sousedství Mléčné dráhy, Velké Magellanovo mračno (LMC – Large Magellanic Cloud), by mohla skrývat monstrózní tajemství. Tato trpasličí galaxie, satelit naší Galaxie, může mít vlastní supermasivní černou díru.

Důkaz o tomto skrytém vesmírném titánovi přinesly hyperrychlé hvězdy na okraji Mléčné dráhy; tyto „hvězdy na útěku“, které byly zřejmě vystřeleny z LMC dosud neobjevenou supermasivní černou dírou. Tým, který stojí za tímto šokujícím objevem, dospěl ke svým závěrům, když zkoumal 21 hyperrychlých hvězd, které se pohybují tak rychle, že se brzy odtrhnou od naší Galaxie.

Při sledování trajektorie těchto hyperrychlých hvězd pomocí družice Gaia Evropské kosmické agentury ESA pro sledování hvězd vědci zjistili, že přibližně polovinu z nich urychlila supermasivní černá díra Mléčné dráhy Sagittarius A* (Sgr A*).

Druhá polovina podle týmu pravděpodobně uprchla na okraj Mléčné dráhy poté, co gravitační setkání se supermasivní černou dírou v srdci LMC oddělilo tyto hvězdy od jejich hvězdných binárních partnerů.

„Je ohromující si uvědomit, že máme další supermasivní černou díru, která je z kosmického hlediska hned vedle,“ uvedl vedoucí týmu Jesse Han z Centra pro astrofyziku Harvard & Smithsonian (CfA) ve svém prohlášení. „Černé díry jsou tak nenápadné, že tuto jsme měli celou dobu prakticky pod nosem.“

Co je příčinou útěku hyperrychlých hvězd?
Předpokládá se, že hyperrychlé hvězdy vznikají v případě, když se dvojhvězdný systém dostane příliš blízko k supermasivní černé díře. Zatímco jedna z těchto hvězd je zachycena na těsné oběžné dráze kolem černé díry, nebo dokonce pohlcena při prudkém slapovém roztrhání (TDE – Tidal Disruption Event), její partnerka je vyvržena rychlostí přesahující mnoho milionů kilometrů za hodinu.

„Věděli jsme již nějakou dobu, že tyto hyperrychlé hvězdy existují, ale Gaia nám poskytla data, která potřebujeme, abychom zjistili, odkud vlastně pocházejí,“ řekl člen týmu a výzkumník Kalifornského technologického institutu Kareem El-Badry. „Kombinací těchto dat s našimi novými teoretickými modely toho, jak se tyto hvězdy pohybují, jsme učinili tento pozoruhodný objev.“

Již dříve existující teorie předpokládala, že pokud v LMC existuje supermasivní černá díra, vytvoří na jednom z okrajů Mléčné dráhy shluk hvězd s nadměrnou rychlostí v důsledku toho, jak se tato satelitní trpasličí galaxie pohybuje kolem naší Galaxie.

Vědci se domnívají, že vlastnosti hyperrychlých hvězd pozorovaných na okraji Mléčné dráhy nelze vysvětlit jinými možnými mechanismy urychlování, které nezahrnují supermasivní černou díru, jako je například „nakopnutí“ od hvězdného společníka při výbuchu supernovy.

Kromě toho, že vědci shromáždili důkazy, které podporují možnost existence supermasivní černé díry v LMC, byli schopni na základě rychlostí těchto hvězd a jejich množství v porovnání s hvězdami urychlenými působením Sgr A* odvodit hmotnost černé díry v LMC. Astronomové určili, že celková hmotnost černé díry v LMC je asi 600 000krát větší než hmotnost Slunce.

To z ní dělá spíše miniaturní supermasivní černou díru. Sgr A* v srdci Mléčné dráhy má hmotnost 4,3 milionu hmotností Slunce, zatímco supermasivní černá díra v galaxii Messier 87 (M87) má hmotnost asi 5 miliardkrát větší než naše hvězda!

„Jediné vysvětlení, které nás pro tato data napadá, je existence monstrózní černé díry v naší sousední galaxii,“ řekl člen týmu a výzkumník CfA Scott Lucchini. „Takže v našem vesmírném sousedství to není jen supermasivní černá díra Mléčné dráhy, která vyhání hvězdy ze své Galaxie.“

Výzkum týmu byl přijat k publikaci v časopise The Astrophysical Journal, přičemž preprintová verze je k dispozici na úložišti arXiv.

Zdroj: https://www.space.com/the-universe/black-holes/a-monster-black-hole-may-be-hiding-in-the-galaxy-next-door-it-is-astounding

autor: František Martinek