Astronomové poprvé jednoznačně zaznamenali supermasivní černou díru vyvrženou z její galaxie, pohybující se ohromující rychlostí 3,5 milionu kilometrů za hodinu (1000 kilometrů za sekundu). Objev, uskutečněný pomocí Jamese Webba Space Telescope (JWST), potvrzuje dříve teoretický jev: černé díry mohou být násilně vyvrženy z gravitačního objetí jejich hostitelských galaxií. Tato vyvržená černá díra, deset milionůkrát větší než naše Slunce, se řítí dvojicí galaxií Cosmic Owl a zanechává ve své stopě viditelnou stopu narušeného materiálu.
První potvrzený útěk
Uniklou černou díru poprvé identifikoval Hubbleův vesmírný dalekohled v roce 2023. Klíčem byl podivný pruh světla, který nelze vysvětlit žádným známým mechanismem… zatím. Pozorování JWST potvrdila, že tento pruh je ve skutečnosti rázová vlna způsobená extrémní rychlostí černé díry. Posouvá galaktickou „šokovou frontu“ hmoty vpřed a táhne za sebou ohon 200 000 světelných let, kde se hromadí plyn a spouští tvorbu hvězd.
“Síly potřebné k vyvržení tak masivní černé díry jsou obrovské, ale k takovým únikům se předpovídalo,” říká Peter van Dokkum z Yale University, vedoucí týmu. Tato černá díra se v současnosti nachází 230 000 světelných let daleko od své domovské galaxie.
Jak se černé díry stávají uprchlíky?
Nejpravděpodobnějším vysvětlením je, že černá díra byla vyvržena během galaktického sloučení. Když se dvě galaxie spojí, jejich centrální supermasivní černé díry se nakonec začnou spirálovat směrem k sobě. Existují dva hlavní způsoby, jak to může vést k prasknutí:
- Sloučení černých děr: Dvě černé díry se srazí a uvolní intenzivní gravitační vlny, které sloučené černé díře dodají silný “tlak”. Tento otřes může být dostatečně silný, aby ji úplně vyhodil.
- Interakce tří těles: Pokud jedna z galaxií již obsahuje binární systém černých děr, příchozí černá díra z druhé galaxie systém destabilizuje. Jedna ze tří černých děr je poté prudce vyvržena.
Tým věří, že první scénář – sloučení následované silným otřesem – je nejpravděpodobnější příčinou tohoto konkrétního uprchlíka.
Rázová vlna a formace hvězd
Extrémní rychlost černé díry stlačuje okolní plyn do rázové vlny, což způsobuje vznik hvězd podél její dráhy. Tento proces vytváří stopu nových hvězd s celkovou hmotností asi 100 milionkrát větší, než je hmotnost našeho Slunce. Objev odhaluje zcela nový mechanismus vzniku hvězd: zrození hvězd ve zdánlivě prázdném prostoru, daleko od jakýchkoli galaxií.
Co to znamená pro budoucnost?
Galaktické sloučení jsou běžné, což znamená, že uniklé supermasivní černé díry mohou být také běžné. Tento objev otevírá dveře k hledání dalších zbloudilých objektů, které by mohly mít významný dopad na další galaxie, se kterými se srazí. Srážka s jinou galaxií by měla za následek velkolepou rázovou vlnu, stlačující plyn a vytváření nových hvězd v masivním měřítku.
Naštěstí je kosmická sova ve vzdálenosti 9 miliard světelných let příliš daleko na to, aby představovala jakoukoli hrozbu pro naši vlastní galaxii. Tým nyní plánuje použít budoucí dalekohledy, jako je J. Romana a Euclid, k hledání dalších uniklých černých děr.
„Všechno na této studii mě překvapilo… potvrzení pomocí JWST bylo neuvěřitelné,“ říká van Dokkum. Objev potvrzuje, že úniky černých děr, kdysi teoretické, jsou skutečným fenoménem ve vesmíru a mění naše chápání vývoje galaxií.
