Mluvte o tvrdém sousedství! Ani černé díry nejsou vítány v galaxii CID-42, která se nachází asi 4 miliardy světelných let od Země. Tento jev, známý jako zpětná černá díra, se děje díky gravitační vlně „kopání“ ze sloučení dvou černých děr.
I když tato událost bude pravděpodobně vzácná, může to znamenat, že v obrovských prostorech mezi galaxiemi by mohly být nezjištěny obrovské černé díry.
"Tyto černé díry by pro nás byly neviditelné," řekla Laura Blecha z Harvardova centra pro astrofyziku, spoluautorka nové studie, "protože spotřebovali veškerý plyn, který je obklopuje, poté, co byl vyhozen ze své domovské galaxie."
Předchozí pohledy na CID-42 detekovaly jasný rentgenový zdroj pravděpodobně způsobený přehřátým materiálem kolem jedné nebo více superhmotných černých děr. Astronomové však nedokázali rozlišit, zda rentgenové paprsky pocházejí z jednoho nebo obou optických zdrojů, protože Chandra nebyl namířen přímo na CID-42, čímž poskytl rentgenový zdroj, který byl méně ostrý než obvykle.
Nová data pomáhají objasnit, že rentgenové paprsky přicházely pouze z jednoho zdroje. Tým si myslí, že když došlo ke srážce dvou galaxií, došlo také ke srážce supermasivních černých děr ve středu každé galaxie. Obě černé díry se poté sloučily a vytvořily jednu černou díru, která se vzpamatovala z gravitačních vln způsobených kolizí, což nově sloučené černé díře poskytlo dostatečně velký kop, aby nakonec mohla uniknout z galaxie.
"Je těžké uvěřit, že supermasivní černá díra, která váží milionykrát větší množství Slunce, by se vůbec mohla pohnout, natož vykopl z galaxie obrovskou rychlostí," řekla Francesca Civano z Harvard-Smithsonianova centra pro astrofyziku (CfA) ), který vedl novou studii. "Tato nová data však podporují myšlenku, že gravitační vlny - vlnky ve struktuře vesmíru, které předvídal Albert Einstein, ale nikdy nebyly detekovány přímo - mohou vyvinout extrémně silnou sílu."
Téměř před stoletím Albert Einstein formuloval moderní soustavu rovnic - obecnou relativitu - které se používají k popisu gravitace.
"Einsteinovy rovnice jsou tak komplikované, že jsme je dokázali přesně vyřešit jen před několika lety pro relativně jednoduchý systém dvou černých děr na vázané oběžné dráze," řekl spoluautor Avi Loeb z Harvardova centra pro astrofyziku. "Takový systém se přirozeně vytváří v důsledku sloučení dvou galaxií, z nichž každá má ve středu jednu černou díru." Přesné řešení Einsteinových rovnic, získané pomocí sofistikovaných počítačových algoritmů, ukazuje, že dvě černé díry se sloučí do jedné černé díry, která je nakopnuta ve výhodném směru jako raketa kvůli směrové emisi gravitačních vln, které slouží jako vystupující látka z raketového výfuku. “
Pokud byl CID-42 skutečně vytvořen tímto mechanismem, poskytuje první observační validaci Einsteinových rovnic v neprobádaném režimu dynamicky silné gravitace, který je zodpovědný za kopy gravitačních vln.
Další údaje z pozemních Magellanů a velmi velkých dalekohledů v Chile poskytly spektrum, které naznačovalo, že dva zdroje v CID-42 se pohybují od sebe rychlostí nejméně 5 milionů kilometrů za hodinu (3 miliony mil za hodinu).
Existují dvě další možná vysvětlení toho, co se děje v CID-42. Jednalo by se o střet mezi třemi superhmotnými černými dírami, což by vyústilo v nejlehčí vyhazování. Další myšlenkou je, že CID-42 obsahuje dvě superhmotné černé díry, které se spirálovitě k sobě přitahují, než se rychle pohybují pryč.
Obě tato alternativní vysvětlení by vyžadovala, aby alespoň jedna z superhmotných černých děr byla velmi zatemněna, protože je pozorován pouze jeden jasný zdroj rentgenového záření. Data z Chandry tedy podporují myšlenku převratu černé díry kvůli gravitačním vlnám.
Tyto výsledky se objeví v čísle Astrophysical Journal z 10. června.
Přečtěte si příspěvky týmu:
Chandra Pozorování CID-42 s vysokým rozlišením, kandidát, který překonává SMBH
Omezení povahy CID-42: Recoil Kick nebo Supermassive Black Hole Pair?
Zdroj: NASA, Chandra
