,,Spící“ černá díra objevená v naší sousední galaxii

Protiklady se přitahují: Binární systém VFTS 243 modré hvězdy o hmotnosti 25 krát větší než naše Slunce a černé díry devětkrát větší než má Slunce

Astronomové poprvé objevili tzv. ,,spící“ černou díru mimo Mléčnou dráhu, která nevyzařuje záření. Bývalá hvězda má devětkrát větší hmotnost než Slunce a tvoří duo s větší modrou hvězdou.

Kareem El-Badry má pozoruhodnou vášeň. Astronom z Centra pro astrofyziku v Cambridge v americkém státě Massachusetts není jen odborníkem na binární hvězdné systémy, ale také zabíjí – obrazně řečeno – černé díry. V půl tuctu případů už dokázal, že nebeský objekt, který se dříve interpretoval jako černá díra, jím ve skutečnosti není.

Konkrétně jde o binární hvězdné systémy, ve kterých je jedním z objektů, alespoň se tomu dříve věřilo, černá díra – a druhým hvězda, která kolem ní obíhá. El-Badry dokázal v každém případě ukázat, že ten druhý objekt je ve skutečnosti jedna nebo více hvězd a ne nenasytné masové monstrum, ze kterého nemůže uniknout žádné světlo a rozhodně žádná hmota.

Mlhovina Tarantule ve Velkém Magellanově mračnu, asi 163 000 světelných let od Země; ,,Spící" černá díra objevená v naší sousední galaxii
Mlhovina Tarantule ve Velkém Magellanově mračnu, asi 163 000 světelných let od Země

Je o to pozoruhodnější, že mladý badatel je součástí týmu, který tvrdí, že našel pozoruhodnou černou díru mimo naši Mléčnou dráhu. Objekt pojmenovaný VFTS243 ve Velkém Magellanově mračnu se chová úžasně nehybně. Protože nevyzařuje velké množství rentgenového záření jako jiné černé díry podobné hmotnosti – v tomto konkrétním případě se to pohybuje kolem devíti hmotností Slunce – označuje se jako „spící“.

Zhroucení vlastní gravitací

Hvězda, ze které černá díra vznikla, zřejmě neukončila svůj život silným výbuchem, ale víceméně zmizela bez větších stop. Tým předpokládá, že se zhroutil. Druhá část dvojhvězdného systému je však stále přítomna, poměrně mladá a horká modrá hvězda s asi 25 hmotnostmi Slunce. Tyto dva objekty obíhají kolem sebe každých 10,4 dne.

Velmi velký dalekohled Evropské jižní observatoře v Chile při pohledu směrem k Mléčné dráze
Velmi velký dalekohled Evropské jižní observatoře v Chile při pohledu směrem k Mléčné dráze

,,Hvězdné černé díry jsou pozůstatky velkých hvězd, které byly původně o hmotnosti více než 15 krát větší než naše Slunce,“ vysvětluje Tomer Shenar z Amsterdamské univerzity v Nizozemsku, jeden ze zapojených výzkumníků. Když taková hvězda vyčerpá své zásoby jaderné energie, zhroutí se pod vlastní gravitací do černé díry. Tato katastrofa je obvykle doprovázena výbuchem supernovy, při kterém je část hvězdné hmoty vyvržena do vesmíru. Astronomové mají podezření, že takových hvězdných černých děr jsou v Mléčné dráze a okolních sousedních galaxiích, „místní skupině“, miliardy.

,,Spící“ černá díra

,,Poprvé se náš tým sešel, aby ohlásil objev černé díry, místo aby objev zavrhl,“ řekl Shenar. Skupina informuje o svých výsledcích v časopise Nature Astronomy. Už byly srovnatelné zprávy o jiných černých dírách, ale v současném případě tým tvrdí, že jsou obzvláště jisté. K objevu se použila šestiletá pozorovací data z dalekohledu Very Large Telescope (VLT) na Evropské jižní observatoři (Eso) v Chile.

Téměř 10 000 hvězd bylo vidět v takzvané mlhovině Tarantule, velmi jasné mlhovině ve Velkém Magellanově mračnu. Tato oblast se nachází asi 163 000 světelných let od nás. A je známá vysokou mírou tvorby nových hvězd.

Zvláště zajímavé: Dráhy objektů ve dvojitém systému s VFTS 243 jsou téměř kruhové. Když se však vytvoří ,,spící“ hvězdná černá díra, pokud kolabující hvězda vymrští svůj vnější obal do vesmíru, nestane se to symetricky. A to by zase dodalo černé díře silný tlak – dostalo by ji na vysoce eliptickou dráhu. V extrémních případech se může černá díra dokonce katapultovat z dvojhvězdy. V tomto případě tomu tak nebylo. Překvapivě kruhová dráha naznačuje, že černá díra vznikla bez výbuchu supernovy. ,,V poslední době přibývá důkazů o takovém scénáři přímého kolapsu,“ vysvětluje Shenar. ,,Ale naše studie pravděpodobně poskytuje jednu z nejpřímějších indikací k dnešnímu dni.“

„Když mě Tomer požádal, abych zkontroloval jeho výsledky, měl jsem pochybnosti. Ale nenašel jsem žádné věrohodné vysvětlení pro data, která by s černou dírou nesouvisela,“ uzavírá El-Badry. Ze své strany nyní čeká, až kolegové zpochybní výsledky jeho týmu – jak to dělá jeden ve vědě: „Samozřejmě očekávám, že další odborníci pečlivě prozkoumají naši analýzu a pokusí se vyvinout alternativní modely,“ říká Elbadry.

Zdroj: spiegel, Vapol