- Tato černá díra je v pohybu, oznámili vědci
- Hubble poskytl definitivní důkaz
Astronomové odhadují, že v galaxii Mléčné dráhy se nachází asi 100 milionů černých děr, ale nikdy se jim nepodařilo přesvědčivě identifikovat izolovanou černou díru. Po šesti letech pozorování Hubbleův vesmírný teleskop přinesl nyní vůbec první přímý důkaz existence osamělé černé díry, která se potuluje mezihvězdným prostorem.
Nepřehlédněte: Spolkne Zemi černá díra? Vědci hlásí, že teď jednu objevili rekordně blízko
Černá díra pluje vesmírem
Až dosud byly všechny hmotnosti černých děr odvozovány statisticky nebo na základě interakcí v binárních systémech či v jádrech galaxií. Černé díry s hvězdnou hmotností se obvykle vyskytují s doprovodnými hvězdami, takže ta, které vzbudila pozornost vědců, je neobvyklá.
Nově objevená putující černá díra, kterou astronomové označují přívlastkem „rogue“ (darebácká), se nachází ve vzdálenosti asi 5 000 světelných let od Země, ve spirálním rameni Carina-Sagittarius. Na základě získaných informací se vědci domnívají, že nejbližší izolovaná černá díra s hvězdnou hmotností by se mohla nacházet jen 80 světelných let od Země.
Černé díry vznikají ze vzácných monstrózních hvězd, které jsou nejméně dvacetkrát hmotnější než naše Slunce. Tyto hvězdy explodují jako supernovy a jejich zbytkové jádro je gravitací rozdrceno do černé díry. „Protože sebedetonace není dokonale symetrická, může černá díra proletět naší galaxií jako vystřelená dělová koule,“ píše NASA.
Černé díry jsou poměrně obtížně detekovatelné, zejména pak teleskopy (detektory gravitačních vln měly v poslední době větší úspěch). A ty, které vědci spatří, jsou většinou „rentgenové dvojhvězdy“ – černé díry, které kolem sebe stahují materiál z doprovodné hvězdy do akrečního disku.
Pro hledání černých děr využívají takzvané „gravitační čočkování“. Tento jev popsal už ve 30. letech Albert Einstein. Na tak ohromnou vzdálenost, kde se obvykle černé díry nachází, žádný teleskop nevidí. Pokud se ale mezi pozorovaný předmět a pozorovatele postaví těleso s ohromnou gravitační silou, světlo se ohne tak, že samotný vesmír začne fungovat jako obří lupa.
Vědce zajímala hmotnost tajemného poutníka
Data z Hubbleova vesmírného teleskopu využily při své studii dva vědecké týmy – jeden vedl Kailash Sahu z Marylandského Space Telescope Science Institute a druhý Casey Lam z Kalifornské univerzity v Berkeley. Výsledky obou týmů se mírně liší, ale oba potvrzují přítomnost kompaktního objektu.
Experti z Berkeley odhadují, že hmotnost neviditelného kompaktního objektu je 1,6 až 4,4krát vyšší než hmotnost Slunce. Na horním konci tohoto rozmezí by se jednalo o černou díru, na dolním o neutronovou hvězdu. „Ať už je to cokoli, objekt je prvním objeveným temným hvězdným pozůstatkem putujícím galaxií bez doprovodu jiné hvězdy,“ uvádí Lam.
„Je to jako snažit se změřit nepatrný pohyb světlušky vedle jasné žárovky,“ říká vedoucí druhého týmu Kailash Sahu. „Museli jsme pečlivě odečíst světlo z blízké jasné hvězdy, abychom přesně změřili výchylku slabého zdroje.“
Sahuův tým odhaduje, že izolovaná černá díra se pohybuje napříč galaxií rychlostí 160 000 kilometrů za hodinu (což je dostatečná rychlost na to, aby se člověk dostal ze Země na Měsíc za méně než tři hodiny), a tedy rychleji než většina ostatních hvězd v této oblasti naší galaxie.
Je to jako hledání jehly v kupce sena
Existence černých děr s hvězdnou hmotností je známa již od počátku 70. let dvacátého století, ale všechna měření jejich hmotnosti se doposud týkala dvojhvězdných systémů. Hmotnost asi dvou desítek černých děr byla dříve změřena v rentgenových dvojhvězdách díky gravitačnímu působení na jejich společníka. Odhady hmotností se pohybují od 5 do 20 hmotností Slunce. Černé díry detekované v jiných galaxiích pomocí gravitačních vln ze splynutí černých děr s doprovodnými objekty dosahovaly až 90 hmotností Slunce.
„Detekce izolovaných černých děr poskytne nový pohled na počet těchto objektů v naší Mléčné dráze,“ dodává Sahu. „Jedná se však o hledání jehly v kupce sena. Předpokládáme, že pouze jeden z několika set případů mikročočkování je způsoben izolovanými černými dírami.“
Zdroj náhledové fotografie: Aman Pal / Unsplash, zdroj: NASA