Existencia masívnej čiernej diery odvodená z deštrukcie hviezdy

Nové výsledky z röntgenového vesmírneho ďalekohľadu NASA „Chandra“ a z Magellanových ďalekohľadov (ide o dva 6,5 metrové ďalekohľady na observatóriu Las Campanas v Chile) poukazujú na to, že hustý pozostatok hviezdy bol roztrhaný čiernou dierou tisíckrát hmotnejšou než Slnko. Ak sa to potvrdí, objav bude mať dva významy: bude to silný dôkaz existencie čiernych dier stredných hmotností, ktoré sa v poslednej dobe stali často diskutovanou témou a znamenalo by to aj, že by bola prvý raz prichytená takáto čierna diera ako doslova trhá hviezdu. Tento scenár je založený na pozorovaniach z „Chandry“, ktoré ukázali v hustej guľovej hviezdokope starých zo starých hviezd neobvykle svietivý zdroj röntgenového žiarenia. Optické pozorovania zasa priniesli zvláštnu zmes prvkov spájanú s emisiou röntgenového žiarenia. Vyplýva z toho, že röntgenová emisia je produkovaná troskami z roztrhaného bieleho trpaslíka, ktorý je zahrievaný veľmi hmotnou čiernou dierou. Vyžarovanie v optickej oblasti pochádza z pozostatkov nachádzajúcich sa ďalej od čiernej diery a ožarovaných röntgenovými lúčmi. Intenzita röntgenového žiarenia zaraďuje tento zdroj k takzvaným „ultrasvietivým röntgenovým zdrojom“ (angl. ultraluminous X-ray sources), alebo skrátene ULX, čo znamená, že je viac svietivý než akýkoľvek iný stelárny röntgenový zdroj, ale menej svietivý než jasné röntgenové zdroje (aktívne galaktické jadrá) spájané so superhmotnými čiernymi dierami v jadrách galaxií. Podstata zdrojov ULX je záhadou, ale jeden návrh je taký, že aspoň niektoré ULX sú čierne diery s hmotnosťami medzi približne stovkou a tisícami hmotností Slnka. Ide teda o tzv. čierne diery stredných hmotností (intermediálne čierne diery), ktoré svojou hmotnosťou ležia medzi stelárnymi a superhmotnými čiernymi dierami. Tento zdroj ULX sa nachádza v guľovej hviezdokope, veľmi starej sústave hviezd. Astronómovia podozrievali guľové hviezdokopy z toho, že by mohli obsahovať intermediálne čierne diery, ale chýbali im presvedčivé dôkazy. „Astronómovia objavili prípady roztrhania hviezd supehmotnými čiernymi dierami v centrách galaxií už skôr, ale toto je prvý prípad, kedy máme dobrý dôkaz takéhoto javu v guľovej hviezdokope,“ povedal Jimmy Irwin z University of Alabama, ktorý viedol tento výskum. Irwin so svojimi kolegami získal pomocou ďalekohľadov Magellan I a II optické spektrá tohto objektu. Tie ukázali vyžarovanie plynu bohatého na kyslík a dusík, ale žiadny vodík, čo je známka toho, že žiarenie pochádza z guľovej hviezdokopy. Fyzikálne podmienky odvodené zo spektier poukazujú na to, že plyn obieha okolo čiernej diery s hmotnosťou najmenej 1000 hmotností Slnka. Množstvo kyslíka a neprítomnosť vodíka indikujú, že zničená hviezda bola bielym trpaslíkom, záverečnou fázou hviezd slnečného typu, ktorá spálila svoj vodík a zanechala veľké množstvo kyslíka. Dusík pozorovaný v optickom spektre však zostáva záhadou. „Myslíme si, že tieto neobvyklé znaky sa dajú vysvetliť tým, že biely trpaslík sa priblížil veľmi blízko k čiernej diere a bol roztrhaný ohromnými slapovými silami,“ tvrdí spoluautor práce Joel Bregman z University of Michigan. Teoretická práca naznačuje, že röntgenová emisia vyvolaná slapovým rozrušením bieleho trpaslíka by mohla zostať intenzívna viac než storočie, ale mala by s časom slabnúť. Zatiaľ tím astronómov pozoroval 35 percentný pokles röntgenovej emisie medzi rokmi 2000 a 2008. Tento ultrasvietivý röntgenový zdroj sa nachádza v eliptickej galaxii NGC 1399 vzdialenej od nás asi 65 miliónov svetelných rokov.

RNDr. Zdeněk Komárek