Srážka černých děr v akrečním disku. Kredit: R Hurt (IPAC)/Caltech.

Když se srazí dvě černé díry, tak dojde k nefalšovanému vesmírnému dramatu. Taková událost napíná fyziku až na maximum, a rozvíří divoké gravitační vlny, které chvějí celým vesmírem. Odborníci si ale až doposud mysleli, že tohle drama probíhá v temnotě. Už jenom proto, že oba dva aktéři, tedy černé díry, jsou ve své podstatě neviditelní. Jak se ale ukazuje, neplatí to vždy.

Matthew Graham.

Kredit: Caltech.

Matthew Graham z amerického California Institute of Technology a jeho tým totiž nedávno zaznamenali cosi, co by mohlo být prvním optickým pozorováním srážky a splynutí černých děr. A byl to pořádný záblesk, asi tak jako když se rozzáří bilion Sluncí. Zároveň nejde o jen tak nějaký záblesk. Badatelé ho spojují s gravitační událostí S190521g, kterou gravitační observatoř Advanced LIGO detekovala loni v květnu (2019).

Teleskop Zwicky Transient Facility na americké observatoři Palomar. Kredit: IPAC/Caltech.

Událost S190521g je sama o sobě velice pozoruhodná. Dosavadní pozorování svědčí o tom, že ke srážce černých děr došlo v akrečním disku hmoty kolem gigantické supermasivní černé díry. Je to bizarní místo a taky šťastná náhoda, protože srážka se projevila na okolním plynu a prachu v akrečním disku, díky čemuž se zviditelnila pro optické teleskopy. Vědci vlastně nejprve takovou událost teoreticky předpověděli, a pak ji skutečně pozorovali, což vždy velice potěší.

Jak to v podobných případech bývá, astronomové si nejsou jistí na sto procent. Nemohou zcela vyloučit jiný zdroj pozorovaného jevu. Ale Grahamův tým se vyjadřuje optimisticky. Prý se strefili na 99,9 procent. Teď pracují na tom, aby se závěry ověřili s využitím starší nezávislé detailní analýzy dotyčné gravitační události.

K samotnému pozorování vědci využili unikátní teleskop Zwicky Transient Facility (ZTF), který se specializuje na detekci záblesků po celé obloze. Pro dané pozorování byl perfektní. Graham a spol. v rámci svého výzkumu procházeli data teleskopu ZTF a hledali záblesk, který by mohli ztotožnit s nějakou gravitační událostí. Nakonec narazili na takový záblesk, který odpovídá zmíněné události S190521g.

Detailní analýzy ukázaly, že se tahle srážka černých děr odehrála v těsné blízkosti vzdálené supermasivní černé díry 1249+3449, jejíž horizont události svou velikostí zhruba odpovídá oběžné dráze Země kolem Slunce. V ohromném akrečním disku tohoto giganta se srazily dvě černé díry hvězdných velikostí, jejichž horizonty událostí měřily tak pár desítek km a dohromady tyto černé díry vážily asi jako 150 Sluncí. Když černé díry splynuly do jedné, tak došlo k vyzáření mohutných gravitačních vln a nově vzniklá černá díra byla prudce vržena do hmoty akrečních disku. Právě to nejspíš odpálilo záblesk, který našel teleskop Zwicky Transient Facility.

Video: Forecasting Aperiodic Behavior in Astronomical Sky Surveys

Literatura

Guardian 25. 6. 2020.