Hľadáte čierne diery v galaxiách mimo cesty

Čierne diery sú divné zvieratá v kozmickej zoo. Prichádzajú v dvoch „typoch“: hviezdny a Supermassive. Teraz je dobre známe, že vo väčšine galaxií je roztrúsených veľa čiernych dier hviezdnej hmoty. Zvyčajne sú tvorené smrťou hviezd pri výbuchoch supernovy. Niekedy sa nachádzajú v binárnych systémoch, kde čierna diera a biely trpaslík alebo nejaký iný typ hviezdy spolu robia orbitálny tanec.

Najväčšie čierne diery, supermasívy, sú zastrčené v srdciach galaxií a obsahujú hmotu miliónov alebo miliárd hviezd. Aspoň svoj čas trávia zhrabaním materiálu v bezprostrednom susedstve. Väčšina supermasívnych čiernych dier, o ktorých vedia astronómovia, je ukrytá v galaxiách, ktoré samotné sú zoskupené do zhlukov. Najväčší doteraz nájdený má hmotnosť 21 miliárd slnečných lúčov a koná súd v jadre galaxie v kómatickom klastri. Kóma je obrovská konglomerácia vzdialená 336 miliónov svetelných rokov

To tam nebol jediný veľký. Astronómovia tiež zistili, že v jadre galaxie s názvom NGC 1600, ktorá je sama osebe v kozmickej zadnej vode, kde existuje len asi 20 galaxií, sa nachádza čierna diera so 17 miliardami hmôt. Pretože väčšina skutočne veľkých čiernych dier žije v „veľkých mestách“ (to znamená v dobre osídlených zoskupeniach galaxií), zistila to jeden z galaktických tyčiniek hovorí astronómom, že pri jeho súčasnom vytvorení sa muselo stať niečo divné galaxie.

Ako sa teda môže čierna diera netvoriť v klastri galaxií v malom meste? Jedným z možných vysvetlení je, že sa v určitom bode vzdialenej minulosti zlúčila s inou čiernou dierou. Čoskoro v histórii vesmíru, interakcie galaxií boli oveľa bežnejšie a stavali stále väčšie z menších.

Keď sa zlúčia dve galaxie, zlúčia sa nielen ich hviezdy a plyn a prach, ale aj ich stredná čierna diery (ak ich majú a väčšina galaxií áno) migrujú do jadra novovytvorenej, mohutnejšej galaxie. Tam obiehajú jeden druhého a stávajú sa takzvanými „binárnymi čiernymi dierami“. Akékoľvek hviezdy alebo oblaky plynu a prachu sú v dôsledku gravitačného ťahu týchto čiernych dier dvakrát ohrozené. Tento materiál však v skutočnosti môže ukradnúť tempo z čiernych dier (za predpokladu, že do nich priamo nespadne). Keď sa to stane, hviezdy uniknú a čierne diery zostanú s menšou hybnosťou. Začnú sa blížiť k sebe a nakoniec sa zlúčia a vytvoria čiernu dieru. Počas kolízie naďalej rastie pohltením plynu, ktorý bol privedený do jadra.

Ako sa teda čierna diera NGC 1600 stala tak obrovskou? Najpravdepodobnejším vysvetlením je, že bol veľmi hladný v jednom okamihu svojho raného života, čo viedlo k nasávaniu veľkého množstva plynu a iného materiálu.

Táto obrovská chuť do jedla môže tiež vysvetliť, prečo je hostiteľská galaxia v takom malom zoskupení v porovnaní s inými supermasívnymi čiernymi dierami v galaxiách v srdciach oveľa väčších zhlukov. NGC 1600 je najväčšia a najmasívnejšia galaxia vo svojej skupine. Je tiež trikrát jasnejšia ako ktorákoľvek z ostatných galaxií v okolí. Tento obrovský rozdiel v jase nie je niečo, čo astronómovia videli v iných skupinách.

Väčšina plynu v galaxii sa spotrebovala už dávno, keď čierna diera vybuchla ako skvelý kvázar z materiálu prúdiaceho do nej, ktorý bol zahrievaný do žiariacej plazmy. V modernej dobe je čierna diera NGC 1600 pomerne tichá. V skutočnosti to astronómovia nazývali „spiacim obrom“. To vysvetľuje, prečo to nebolo zistené v predchádzajúcich štúdiách galaxie. astronómovia narazil na toto obrovské monštrum, keď merali rýchlosti blízkych hviezd. Intenzívne gravitačné pole čiernej diery ovplyvňuje pohyby a rýchlosti hviezd. Keď boli astronómovia schopní zmerať tieto rýchlosti, mohli potom určiť hmotnosť čiernej diery.

Astronómovia používali špeciálne nástroje Observatórium Gemini v Hawai'i študovať svetlo vychádzajúce z hviezd pri čiernej diere v NGC 1600. Niektoré z týchto hviezd krúžia okolo čiernej diery a tento pohyb sa objavuje v odtlačok prsta hviezdneho svetla (nazývaný jeho spektrum). Ostatné hviezdy mali pohyby, ktoré naznačujú, že sa kedysi odvážili príliš blízko k čiernej diere a boli gravitačne odhodené v priamej línii od jadra galaxie. Od tej doby to dáva zmysel Hubbleov vesmírny teleskop údaje tiež ukázali, že jadro je veľmi slabé. Očakávali by ste, že keby čierna diera hodila hviezdy od seba. Je možné, že jadro NGC 1600 vyhodilo dosť hviezd na vytvorenie 40 miliárd slnečných lúčov. To hovorí astronómom, že v jadre tejto galaxie, ktorá leží asi 209 miliónov svetelných rokov od Zeme, je skrytá dosť silná a masívna čierna diera.

• Čierne diery existujú v mnohých galaxiách. Jadrá špirál a eliptikálov obvykle obsahujú supermasívne čierne diery.
• Eliptická galaxia NGC 1600 má v srdci pomerne veľkú čiernu dieru.
• Astronómovia sa snažia pochopiť, prečo má táto galaxia takú obrovskú čiernu dieru.

• "Pohľad na obrovskú eliptickú galaxiu NGC 1600." HubbleSite - The Telescope - Essentials Hubble - O spoločnosti Edwin Hubble, hubblesite.org/image/3723/news.
• Dunbar, Brian. "Čo je to čierna diera?" NASA, NASA, 21. mája 2015, www.nasa.gov/audience/forstudents/k-4/stories/nasa-knows/what-is-a-black-hole-k4.html.
• NASA, NASA, science.nasa.gov/astrophysics/focus-areas/black-holes.