Černá díra způsobuje vzdálené galaxii „škytavku“

Mezi spoluautory mezinárodní studie o „škytající“ galaxii, publikované minulý týden v časopise Science Advances, patří odborníci z různých institucí.

A to včetně Petry Sukové a Vladimíra Karase z Astronomického ústavu Akademie věd ČR, Michala Zajačka z Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity v Brně a Vojtěcha Witzanyho z Matematicko-fyzikální fakulty Univerzity Karlovy v Praze.

Astronomové z USA, Česka i Itálie nejprve zaznamenali, že dříve klidná černá díra, která se nachází ve středu galaxie vzdálené asi 800 milionů světelných let, náhle vzplanula.

Po dobu přibližně čtyř měsíců jednou za 8,5 dne vypouštěla chuchvalce plynu, než se opět ustálila do normálního, klidného stavu. Jde o dosud nezaznamenané chování.

Když vědci z Massachusettského technologického institutu (MIT) ve Spojených státech hledali vysvětlení pozorovaného jevu, narazili na nedávnou práci týmu z Česka pod vedením Petry Sukové z Akademie věd.

Čeští astrofyzici nezávisle na pozorování přišli s modelem, ve kterém centrální supermasivní černou díru galaxie obíhá druhá, menší.

„Tato menší černá díra se pohybuje na dráze skloněné pod určitým úhlem vůči akrečnímu disku svého většího společníka, opakovaně jím prochází a narušuje ho,“ popsala Suková.

Tuzemský tým pak porovnával výsledky numerických simulací s pozorovanými daty. Jeho zjištění podpořila teorii, že pozorované poklesy rentgenové intenzity byly pravděpodobně stopou druhé, menší černé díry, která obíhá kolem centrální supermasivní černé díry a pravidelně proráží její disk.

„Na základě podrobnějších výpočtů jsme zjistili, že k tomu, aby vyvržené shluky plynu byly dostatečně velké a způsobily pozorovanou absorpci, musí mít menší černá díra hmotnost alespoň 100 hmotností Slunce,“ konstatoval Michal Zajaček z Masarykovy univerzity.

Výsledky spolupráce obohacují tradiční představu o tzv. akrečních discích černých děr. Vědci dosud předpokládali, že jde o relativně uhlazené plynné útvary, které rotují kolem centrální superhmotné černé díry.

Nové výsledky naznačují, že akreční disky mohou mít mnohem rozmanitější strukturu a mohou se vzájemně ovlivňovat s hvězdami i dalšími černými dírami, které se s akrečním diskem srážejí.

„Domnívali jsme se, že toho o černých dírách víme hodně, ale tento nový jev nám ukazuje, že toho dokážou mnohem víc,“ poznamenal autor studie Dheeraj Pasham, vědecký pracovník z Kavliho institutu pro astrofyziku a vesmírný výzkum na MIT.

„Myslíme si, že takových systémů bude ve vesmíru poměrně hodně, jen musíme provést další měření, abychom je objevili,“ dodal.

K hledání podobných systémů, v nichž menší černá díra interaguje s akrečním diskem rotujícím kolem centrální supermasivní černé díry, by měl přispět právě i plánovaný první český kosmický UV dalekohled jménem QUVIK.