Vytvoření excentrického jaderného disku po úderu gravitačního zpětného rázu supermasivní černé díry. Kredit: Tatsuya Akiba a Ann-Marie Madigan, UCB.

Galaxie pozorujeme vcelku snadno. Problém ale bývá s jejich centrálními oblastmi, kam kvůli prachu a plynu nebývá moc vidět. Když astronomové pozorovali ikonickou Galaxii v Andromedě (M31), tak si nejprve mysleli, že její supermasivní černou díru bude obklopovat víceméně symetrický shluk hvězd, podobně jako u nás v Mléčné dráze.

Ann-Marie Madigan. Kredit: University of Colorado at Boulder.

Když ale Galaxii v Andromedě v devadesátých letech pořádně prozkoumal Hubbleův vesmírný dalekohled v oblasti UV záření, tak odhalil pozoruhodnou věc. Tahle galaxie je sice podobně pěkně spirální jako Mléčná dráha, ale její centrální část nevypadá, jak jsme si představovali. Hvězdy tam obíhají po podivných drahách, které vytvářejí zvláštní oválný tvar. Odborníci tomu říkají „eccentric nuclear disk“.

Ann-Marie Madigan z University of Colorado, Boulder, se svým kolegou chytila tuhle záhadu pod krkem. Jsou přesvědčeni, že divný tvar centra Galaxie v Andromedě je důsledek gigantického gravitačního kopance, „zpětného rázu“, k němuž došlo při dávné srážce s jinou galaxií, zřejmě před několika miliardami let. Ten kopanec byl tak drtivý, že vykolejil miliony hvězd a poslal je na orbity, které dnes astronomům zdvihají obočí.

Madiganová a spol. si modelovali srážky galaxií a sledovali, co se bude dít s jejich galaktickými centry, když jejich supermasivní černé díry splynou do jedné. Z jejich simulací vyplynulo, že gravitační síly, utržené ze řetězu při splynutí supermasivních černých děr, by klidně zvládly vytvořit tvar centra Galaxie v Andromedě, jaké tam teď pozorujeme.

Logo. Kredit: University of Colorado at Boulder.

Při srážce černých děr se okolní vesmír rozvlní gravitačními vlnami. Ty ale přímo neovlivní hvězdy. Naopak zásadní vliv má, když zpětný ráz rozpohybuje nově vytvořenou supermasivní černou díru, která vznikla splynutím původní dvojice. Jak upozorňuje Madiganová, zmíněný zpětný ráz může být tak intenzivní, že rozpohybuje supermasivní černou díru rychlostí až tisíců kilometrů za sekundu. Mohlo by se dokonce stát, že vyletí ven ze své galaxie.

Pokud ale supermasivní černá díra po takové gravitačním kopanci z galaxie neodletí, tak při svém dramatickém pohybu může bez problémů pohnout dráhami spousty hvězd. Výsledky simulací vypadají velmi podobně tomu, co pozorujeme v centru Galaxie v Andromedě.

Video: Black Hole Sun | Ann-Marie Madigan | TEDxBoulder

Literatura

University of Colorado at Boulder 2. 11. 2021.

Astrophysical Journal Letters 921: L12.