Černé díry hvězdné velikosti hrají Pac-Mana. Kredit: Namco.

Gravitační observatoře do dnešního dne detekovaly asi tak tucet gravitačních vln, které odpálilo splynutí černých děr. Vědci ale stále ještě tápou v tom, jak takové události vlastně vypadají. Například, rekordní z těchto srážek černých děr, pokud jde o hmotnost, zahrnuje černé díry o takové hmotnosti a rotaci, že jsme to doposud nepovažovali za možné. Je to problém, a takové problémy odborníky dráždí.

Richard O'Shaughnessy. Kredit: Rochester Institute of Technology.

Richard O'Shaughnessy z amerického Rochester Institute of Technology v New Yorku a jeho kolegové nedávno vytvořili simulace, které by mohly konečně vysvětlit, jak k těmto záhadným srážkám černých děr dochází. A vše nasvědčuje tomu, že jsou to fanoušci ikonického Pac-Mana. Jejich výzkum nedávno publikoval časopis Physical Review Letters.

O'Shaughnessy a spol. tvrdí, že takové šťavnaté srážky velkých černých děr hvězdných velikostí se mohou odehrávat v akrečním disku, který víří kolem supermasivní černé díry, pohánějící aktivní galaktické jádro. V takovém ultimátním akrečním disku se divoce promíchávají kosmický plyn a prach s kosmickou sutí, hvězdami, a také černými děrami, které jsou oproti supermasivní černé díře zcela nepatrné.

Simulace akrečního disku supermasivní černé díry. Kredit: Scott C. Noble.

Badatelé jsou přesvědčeni, že tyto „malé“ černé díry hrají v chaotickém víření akrečního disku černoděrového Pac-Mana. Když se dvě nebo i větší počet z nich navzájem dohoní, tak splynou a vytvoří větší černou díru, jejíž hmotnost je v podstatě součtem hmotností splynulých černých děr. A nově vzniklá černá díra se zase po hlavě vrhne do černoděrového Pac-Mana.

Podle O'Shaughnessyho tenhle scénář s roztomilou japonskou videohrou nabízí možnost vysvětlit záhadná splynutí černých děr, která známe z odposlechu gravitačních vln. Vysvětlí značnou hmotnost černých děr v těchto srážkách a vysvětlí také jejich rychlou rotaci. Badatelé jsou přesvědčeni, že s tím, jak bude lov na gravitační vlny pokračovat a bude zřejmě stále úspěšnější, tak ulovíme gravitační vlny, které jejich scénář černoděrového Pac-Mana potvrdí.

Výzkum O'Shaughnessyho týmu a vlastně celá gravitační astronomie nabízí unikátní příležitost prostudovat fyziku v téměř nepředstavitelném rumraji akrečního disku supermasivních černých děr. Můžeme díky tomu sledovat, jak rostou centra galaxií, jak spolu s nimi rostou celé galaxie, a jak se přede kosmická pavučina, která tvoří materii známého vesmíru.

Video:  AAS 230 Press Conference: Black Holes



Literatura
Rochester Institute of Technology 8. 11. 2019, Physical Review Letters 123: 181101.