Astronómovia na Kolumbijskej univerzite v New Yorku objavili galaxiu tisícov obyčajných čiernych dier obklopujúcich supermasívnu čiernu dieru Strelca A *, ktorá sa nachádza v strede našej galaxie. Vedci poznamenávajú, že pozorovanie týchto objektov pomôže otestovať Einsteinovu teóriu relativity. Vedci zdieľali svoju prácu v článku v časopise Nature.
„Vo všetkých ostatných častiach galaxie sa nám podarilo objaviť iba päťsto čiernych dier. Teória zároveň hovorí, že v malej oblasti uprostred Mliečnej dráhy, ktorej dĺžka, šírka a výška je iba šesť svetelných rokov, existuje najmenej 10 000 takýchto objektov. Až teraz máme prvé dôkazy na podporu tohto predpokladu, “uviedol Chuck Haley z Columbia University v New Yorku.
Rovnako ako u všetkých galaxií je v strede našej Mliečnej dráhy veľmi veľká čierna diera. V našom prípade sa nazýva Strelec A *, jej hmotnosť je asi 4 miliónkrát ťažšia ako naše Slnko a nachádza sa 26 000 svetelných rokov od Zeme.
Vedci poznamenávajú, že okolo Strelca A * je niekoľko desiatok hviezd a okolo neho sa otáčajú veľmi veľké oblaky plynu veľmi vysokou rýchlosťou. Keď sa tieto objekty dostanú príliš blízko k čiernej diere, potom sa ich gravitácia doslova začne roztrhávať, čo je sprevádzané veľmi jasnou emisiou žiarenia.
Iné čierne diery v blízkosti Strelca A * však budú mať iný osud, poznamenáva Hayley. V ich prípade ich supermasívna čierna diera neustále priťahuje, až sa s ňou nakoniec spoja. V tomto prípade nedochádza k vzplanutiu v optickom rozsahu a všetky príznaky tohto zlúčenia môžeme pozorovať výbuchmi gravitačných vĺn, ktoré sú pre nás neviditeľné. Z tohto dôvodu vedci nedokázali zistiť prítomnosť čiernych dier v strede našej galaxie a podľa toho skontrolovať správnosť predikcie ich počtu pomocou teórie opisujúcej vývoj galaxií.
Tím amerických astrofyzikov bol schopný získať prvý dôkaz, že tieto čierne diery skutočne existujú. A to nielen na preukázanie ich prítomnosti, ale aj na spočítanie ich počtu. Vedci navrhli, že niektoré z týchto čiernych dier sa budú točiť okolo stredu Mliečnej dráhy, nielen osamotené, ale spárované s obyčajnou hviezdou, pulzánom alebo iným viditeľným predmetom.
V prítomnosti takého páru fungujú čierne diery spravidla ako dominantné a postupne kradnú hmotu z menej hustej a väčšej hviezdy. Ak je objem plynu a prachu extrahovaného z takejto hviezdy príliš veľký, potom čierna diera jednoducho nemá čas sať do všetkej hmoty, v dôsledku čoho sa v jej blízkosti objaví druh „šišky“horúceho plynu a prachu, v ktorom sa pravidelne objavujú röntgenové záblesky.
Astrofyzici vysvetľujú, že tieto lúče svetla majú relatívne nízky jas v porovnaní s inými hviezdnymi kataklyzmami, vyskytujú sa však oveľa častejšie a majú zvláštne spektrum. To je presne to, čo ich umožňuje odlíšiť od iných objektov v strede našej galaxie.
Propagačné video:
Ako pole výskumu použil Haleyov tím snímky okolia čiernej diery Strelec A *, ktorú získal za posledných desať rokov pomocou röntgenového observatória v Chandre. Vedci sa na nich snažili nájsť vyššie opísané páry čiernych dier a obyčajných hviezdnych predmetov.
Výsledkom bolo, že vedci objavili 12 takýchto párov naraz, umiestnených v malej (samozrejme kozmicky) vzdialenosti od hlavnej čiernej diery našej galaxie. Podľa astrofyzikov môže polovica týchto párov pozostávať z čiernych dier a pulzarov. Ich umiestnenie a vlastnosti zároveň naznačujú, že okolo Strelca A * sa točí okolo päťsto podobných párov a asi 10 000 jednotlivých čiernych dier.
Stredná čierna diera Mliečnej dráhy (označená zeleným kruhom) je obklopená mnohými röntgenovými zdrojmi (označenými modrými a červenými kruhmi), ktoré sú pármi čiernych dier a hviezd.
„Podarilo sa nám potvrdiť jednu z kľúčových astronomických teórií a dosiahnuť značný pokrok v testovaní mnohých ďalších myšlienok. Tento objav nám napríklad pomôže efektívnejšie pozorovať gravitačné vlny, pretože teraz máme možnosť presne odhadnúť, koľko fúzií čiernych dier môže dôjsť v Mliečnej dráhe. Ukazuje sa, že všetko, čo potrebujeme, nájdete v centre našej Galaxie, “dodal Haley.
Nikolay Khizhnyak