Když se galaxie srazí, může dojít ke všem chaosům. Ačkoli tento proces trvá miliony let, sloučení dvou galaxií může vést k sloučení superhmotných černých děr (SMBH, které sídlí v jejich centrech) a jejich zvětšení se ještě zvětší. Může to také mít za následek vyhození hvězd z jejich galaxií, jejich odeslání a dokonce i jejich systémů planet do vesmíru jako „nepoctivé hvězdy“.
Ale podle nové studie mezinárodního týmu astronomů se zdá, že v některých případech mohou být SMBH také vypuštěny z jejich galaxií po fúzi. S využitím dat z rentgenové observatoře Chandra NASA a dalších dalekohledů tým zjistil, co by mohla být „odpadlíka superhmotná černá díra“, která odchází od své galaxie.
Podle studie týmu - která se objevila v Astrofyzikální deník pod názvem Potenciální navíjení supermasivní černé díry, CXO J101527.2 + 625911 - černá odpadová díra byla detekována ve vzdálenosti asi 3,9 miliardy světelných let od Země. Zdá se, že pochází z eliptické galaxie a obsahuje ekvivalent 160 miliónůnásobku hmotnosti našeho Slunce.
Tým našel tuto černou díru, zatímco hledal tisíce galaxií, aby zjistil, zda černé díry vykazují známky pohybu. To spočívalo v prosévání dat získaných rentgenovým dalekohledem Chandra pro jasné rentgenové zdroje - což je běžný rys rychle rostoucích SMBH - které byly pozorovány jako součást Sloan Digital Sky Survey (SDSS).
Pak se podívali na Hubbleova data všech těchto rentgenových jasných galaxií, aby zjistili, zda by odhalila dva jasné vrcholy ve středu jakéhokoli. Tyto jasné vrcholy by naznačovaly, že je přítomna dvojice superhmotných černých děr, nebo že se od středu galaxie odvíjí vratná černá díra. A konečně astronomové zkoumali SDSS spektrální data, která ukazují, jak se množství optického světla mění s vlnovou délkou.
Z toho všeho vědci vždy zjistili, co považují za dobrého kandidáta na odpadlíkovou černou díru. S pomocí údajů z SDSS a Keckova dalekohledu na Havaji určili, že se tento kandidát nachází blízko středu galaxie, ale je viditelně odsazen. Také poznamenali, že má rychlost, která se liší od galaxie - vlastnosti, které naznačují, že se pohybovala sama o sobě.
Obrázek níže, který byl vygenerován z dat Hubbleova tělesa, ukazuje dva jasné body blízko středu galaxie. Zatímco jeden vlevo byl umístěn ve středu, ten napravo (odpadlík SMBH) byl vzdálen asi 3 000 světelných let od centra. Mezi rentgenovými a optickými daty směřovaly všechny náznaky na to, že jde o černou díru vykopanou z její galaxie.
Pokud jde o to, co by to mohlo způsobit, tým se odvážil, že zadní díra by se mohla „převrátit“, když se dva menší SMBH srazily a sloučily. Tato srážka by vyvolala gravitační vlny, které by pak mohly vytlačit černou díru ze středu galaxie. Dále se odvážili, že se černá díra mohla vytvořit a být uvedena do pohybu kolizí dvou menších černých děr.
Dalším možným vysvětlením je, že dva SMBH jsou umístěny ve středu této galaxie, ale jeden z nich nevytváří detekovatelné záření - což by znamenalo, že roste příliš pomalu. Vědci však upřednostňují vysvětlení, že to, co pozorovali, byla černá odpadlíková díra, protože se zdá být v souladu s důkazy. Jejich studie například ukázala známky toho, že hostitelská galaxie ve vnějších oblastech trpěla nějakou poruchou.
To je možný náznak, že ke sloučení obou galaxií došlo v relativně nedávné minulosti. Protože se předpokládá, že ke sloučení SMBH dojde, když se jejich hostitelské galaxie sloučí, tato rezervace upřednostňuje odpadlíkovou teorii černé díry. Navíc data ukázala, že v této galaxii se hvězdy vytvářely vysokou rychlostí. To souhlasí s počítačovými simulacemi, které předpovídají, že sloučení galaxií zažívá zvýšenou rychlost tvorby hvězd.
Před dosažením jakýchkoli závěrů je ovšem zapotřebí dalších výzkumů. Mezitím budou nálezy pravděpodobně zajímavé pro astronomy. Tato studie zahrnuje nejen opravdu vzácný jev - SMBH, který je v pohybu, spíše než spočívá ve středu galaxie -, ale jedinečné vlastnosti, které se na nás vztahují, nám mohou pomoci dozvědět se více o těchto vzácných a záhadných vlastnostech.
Za prvé, studie SMBH mohla odhalit více o rychlosti a směru otáčení těchto záhadných objektů, než se sloučí. Z toho by astronomové dokázali lépe předpovídat, kdy a kde se SMBH chystají sloučit. Studium rychlosti převíjení černých děr by také mohlo odhalit další informace o gravitačních vlnách, které by mohly odhalit další tajemství o povaze vesmírného času.
A především svědkem odpadlícké černé díry je příležitost vidět nějaké docela úžasné síly při práci. Za předpokladu, že pozorování jsou správná, budou bezpochyby následná průzkumy, jejichž cílem je zjistit, kam SMBH cestuje a jaký to má dopad na okolní kosmické prostředí.
Od 70. let 20. století se vědci domnívají, že většina galaxií má ve svém středu SMBH. V následujících letech a desetiletích výzkum potvrdil přítomnost černých děr nejen ve středu naší galaxie - Střelec A * -, ale ve středu téměř všech známých masivních galaxií. Tyto objekty, pohybující se v hmotě od stovek tisíc až do miliard solárních hmot, mají silný vliv na jejich příslušné galaxie.
Nezapomeňte si toto video užít s laskavým svolením rentgenové observatoře Chandra:
