Nový rekord vo vzdialenosti čiernej diery

Astronómovia objavili pomocou ďalekohľadu VLT (Very Large Telescope) na Európskom južnom observatóriu v Chile zatiaľ najvzdialenejšiu stelárnu čiernu dieru nachádzajúcu sa v inej galaxii. S hmotnosťou viac než 15 hmotností Slnka je to zároveň aj druhá najhmotnejšia objavená čierna diera stelárnej hmotnosti. Nachádza sa v dvojhviezde, kde sa aj druhá zložka čoskoro stane čiernou dierou. Stelárne čierne diery nájdené v našej Galaxii (Mliečnej ceste) majú hmotnosť do 10 hmotností Slnka a nedajú sa teda brať na „ľahkú váhu“, ale v porovnaní s takýmito objektmi v iných galaxiách sú predsa len tak trocha druholigovými hráčmi. Zatiaľ sa však podarilo odhaliť len 3 takéto hviezdne čierne diery v cudzích galaxiách. Novo objavená čierna diera sa nachádza v špirálovej galaxii NGC 300 vzdialenej od nás asi 6 miliónov svetelných rokov. „Je to najvzdialenejšia čierna diera hviezdnej hmotnosti, ktorú sa nám kedy podarilo „odvážiť“ a prvá, ktorú sme videli mimo našej Miestnej skupiny galaxií,“ hovorí Paul Crowther, University of Sheffield, hlavný autor práce informujúcej o tejto štúdii. Kurióznym partnerom tejto čiernej diery je tzv. Wolf - Rayetova hviezda, ktorá má hmotnosť tiež okolo 20 hmotností Slnka. Wolf – Rayetove hviezdy sú blízko konca svojho života a odvrhujú svoje vonkajšie vrstvy do okolia pred tým, než explodujú ako supernovy. Z ich jadier sa po kolapse stávajú čierne diery. V roku 2007 skúmal röntgenový ďalekohľad na palube družice Swift, vypustenej americkou NASA, okolie najjasnejšieho röntgenového zdroja v galaxii NGC 300 objaveného už predtým röntgenovým observatóriom XMM - Newton patriacemmu ESA (European Space Agency). „Zaznamenali sme periodickú extrémne silnú emisiu röntgenového žiarenia ako znak toho, že sa tu môže nachádzať čierna diera,“ vysvetľuje členka tímu Stefania Carpanová z ESA. Vďaka novým pozorovaniam, ktoré umožnil prístroj FORS2 namontovaný na VLT, astronómovia potvrdili svoju predtuchu. Nové údaje ukazujú, že čierna diera a Wolf – Rayetova hviezda obiehajú okolo seba v diabolskom valčíku s periódou len asi 32 hodín. Taktiež sa zistilo, že čierna diera trhá hmotu so svojej spoločníčky. „Je to skutočne veľmi tesný pár,“ poznamenáva spoluautor Robin Barnard. „Ale ako taký tesný pár vznikol, je ešte záhadou.“ Doteraz sme poznali len jediný podobný systém tohto typu, ale určite existujú ďalšie takéto sústavy, ktoré zatiaľ astronómovia neobjavili. Vďaka takýmto sústavám astronómovia vidia spojenie medzi hmotou čiernej diery a galaktickou chémiou. „Všimli sme si, že najhmotnejšie čierne diery boli objavené v menších galaxiách, ktoré obsahujú menej ťažkých chemických prvkov,“ hovorí Crowther. „Väčšie galaxie, podobné Mliečnej ceste, sú bohatšie na ťažšie prvky, ale vznikajú v nich čierne diery s menšími hmotnosťami.“ Astronómovia veria, že vyššia koncentrácia ťažších prvkov vplýva na to, ako sa vyvíjajú hmotné hviezdy, koľko hmoty strácajú a keď zvyšky hviezd nakoniec kolabujú, vyústi to do vzniku menších čiernych dier. Za menej než milión rokov vybuchne Wolf- Rayetova hviezda ako supernova a stane sa znej čierna diera. „Ak dvojhviezda prežije túto druhú explóziu, dve čierne diery splynú, pričom sa uvoľní obrovské množstvo energie a to aj vo forme gravitačných vĺn.“ uzatvára Crowther. Avšak uplynie ešte niekoľko miliárd rokov, pokiaľ táto situácia nastane, čo je ďaleko za škálou ľudskej predstavivosti. Táto štúdia však ukázala, že takéto systémy môžu existovať a že tento konkrétny systém sa už vyvinul do štádia dvojhviezdy s čiernou dierou a možno sa bude dať detegovať aj prístrojmi na registráciu gravitačných vĺn ako sú LIGO alebo VIRGO.

RNDr. Zdeněk Komárek