Астрономи вперше однозначно зафіксували надмасивну чорну діру, викинуту зі своєї галактики, яка рухається з приголомшливою швидкістю 3,5 мільйона кілометрів на годину (1000 кілометрів на секунду). Відкриття, зроблене за допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба (JWST), підтверджує раніше теоретичне явище: чорні діри можуть бути примусово викинуті з гравітаційних обіймів своїх галактик. Ця викинута чорна діра, маса якої в десять мільйонів разів перевищує масу нашого Сонця, мчить крізь пару галактик «Космічна сова», залишаючи за собою видимий слід зруйнованого матеріалу.
Перша підтверджена втеча
Чорну діру, що втекла, вперше виявив космічний телескоп Хаббл у 2023 році. Ключем стала дивна смуга світла, яку неможливо пояснити жодним відомим механізмом… поки що. Спостереження JWST підтвердили, що ця смуга насправді є ударною хвилею, викликаною надзвичайною швидкістю чорної діри. Він штовхає галактичний «ударний фронт» матерії вперед, тягнучи за собою хвіст на 200 000 світлових років, де накопичується газ і запускає утворення зірок.
«Сили, необхідні для викиду такої масивної чорної діри, величезні, але такі втечі були передбачені», — говорить Пітер ван Доккум з Єльського університету, керівник групи. Зараз ця чорна діра розташована на відстані 230 000 світлових років від рідної галактики.
Як чорні діри стають втікачами?
Найбільш вірогідним поясненням є те, що чорна діра була викинута під час галактичного злиття. Коли дві галактики зливаються, їхні центральні надмасивні чорні діри з часом почнуть обертатися одна до одної по спіралі. Є два основні шляхи, як це може призвести до вибуху:
- Злиття чорної діри: дві чорні діри стикаються, вивільняючи інтенсивні гравітаційні хвилі, які дають об’єднаній чорній дірі потужний «поштовх». Цей поштовх може бути достатньо сильним, щоб її повністю викинути.
- Взаємодія трьох тіл: Якщо одна з галактик уже містить подвійну систему чорних дір, вхідна чорна діра з іншої галактики дестабілізує систему. Потім одна з трьох чорних дір різко викидається.
Команда вважає, що перший сценарій — злиття з наступним потужним поштовхом — є найбільш ймовірною причиною цього конкретного втікача.
Ударна хвиля та утворення зірок
Надзвичайна швидкість чорної діри стискає навколишній газ у ударну хвилю, спричиняючи утворення зірок на її шляху. Цей процес створює слід із нових зірок із загальною масою приблизно в 100 мільйонів разів більшою за масу нашого Сонця. Відкриття відкриває абсолютно новий механізм утворення зірок: народження зірок у, здавалося б, порожньому просторі, далеко від будь-яких галактик.
Що це означає для майбутнього?
Злиття галактик є звичайним явищем, а це означає, що втеча надмасивних чорних дір також може бути звичайним явищем. Це відкриття відкриває двері для пошуку нових блукаючих об’єктів, які можуть мати значний вплив на інші галактики, з якими вони стикаються. Зіткнення з іншою галактикою призведе до вражаючої ударної хвилі, яка стисне газ і створить нові зірки у величезних масштабах.
На щастя, на відстані 9 мільярдів світлових років від нас космічна сова надто далеко, щоб становити будь-яку загрозу нашій власній галактиці. Зараз команда планує використовувати майбутні телескопи, такі як J. Romana та Euclid, для пошуку додаткових втекли чорних дір.
«Усе в цьому дослідженні мене здивувало… підтвердити це за допомогою JWST було неймовірно», — каже ван Доккум. Це відкриття підтверджує, що втеча чорної діри, колись теоретична, є реальним явищем у Всесвіті, змінюючи наше розуміння еволюції галактик.
