Zvětšit obrázek

Umělecká představa záhadného roje malých černých děr v blízkosti středu Galaxie, které vyhazují hvězdy ven z Galaxie. Credit: Ruth Bazinet, CfA)

Malinké černé díry, ležící v blízkosti galaktického středu, mohou hvězdy z Mléčné dráhy „vystřelit“ obrovskou rychlostí (hyperrychlostí). Podle předešlých teorií pouze supermasívní černé díry byly považovány za schopné vytvořit tyto „hyperrychlosti“, kterými se některé hvězdy ve vesmíru pohybují.

Zvětšit obrázek

Šipka ukazuje „hyperrychlou“ hvězdu, objevenou astronomy z CfA (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics). Snímek byl pořízen v rámci programu digitální prohlídky oblohy SDSS (Sloan Digital Sky Survey). Velikost zorného pole je 7´x 7´(tj. 1/15 průměru Měsíce v úplňku). Credit: SDSS Collaboration

Vědci tvrdí, že malé černé díry by mohly skutečně katapultovat větší množství hvězd než samotná centrální černá díra. Pozorování těchto hvězd by mohlo objasnit unikající populaci černých miniděr.

Fyzik Jack Hills (Los Alamos National Laboratory, New Mexico, USA) předpověděl již v roce 1988, že obrovská černá díra v centru naší Galaxie by měla „trhat“ dvojhvězdy -  jednu zachytit a druhou vyhodit ven mimo Galaxii. Astronomové od  roku 2004 našli 9 hvězd, které cestují mimo naší Galaxii vysokou rychlostí – všechny tam pravděpodobně vymrštila obří černá díra, která váží více než  3,6 miliónů hmotností Slunce.

Ale nové teorie navrhují, že část z katapultovaných hvězd je vyhozena rojem mnoha menších černých děr v centru Galaxie. Studium provedli Ryan O"Leary a Avi Loeb (Harvard Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, Massachusetts, USA).

Zvětšit obrázek

Fotografie z SDSS (Sloan Digital Sky Survey) ukazuje další z objevených „hyperrychlých“ hvězd (je značena se šipkou). Pohybuje se rychlostí 640 km/s a její aktuální vzdálenost v době objevu (na snímku) byla 180 000 sv.l. Velikost zorného pole je 7´x 7´(tj. 1/15 průměru Měsíce v úplňku). Credit: SDSS Collaboration

Menší černé díry jsou asi 10krát hmotnější než Slunce. Některé studie naznačují, že kolem centrální superhmotné černé díry může obíhat až 25 000 malých černých děr, které se tam dostaly z jiných částí Galaxie poté, co po těsném setkání s hvězdami byla jejich původní dráha změněna.

Podle nové studie pokud jedna z těchto malých černých děr, ležící v blízkosti galaktického středu, prochází těsně kolem hvězdy, může někdy tuto hvězdu vyhodit z Galaxie, zatímco sama sebe posune blíž k superhmotné černé díře.

Jack G. Hills (Los Alamos National Laboratory, New Mexico). Credit: Hills/KU

Tímto způsobem by se mohlo katapultovat mnohem více hvězd než roztržením dvojhvězd samotnou supermasívní černou dírou, říká.Loeb. „Rychlost by mohla odpovídat za podstatnou část nebo možná i většinu jevů, které byly doposud pozorovány, “ řekl pro New Scientist.

Jestliže budeme studovat nejen množství hyperrychlých hvězd, ale i jejich trajektorie a rychlosti, mohli bychom pomoci astronomům určit, kolik je tam černých dír a jak jsou rozmístěny v prostoru, říká.Loeb. Musíme studovat unikající objekty, protože současná rozlišovací schopnost dalekohledů neumožňuje pozorovat bezprostřední okolí černé díry, kde předpokládáme největší koncentraci těchto malých černých děr.

Astronomka Margaret Geller(ová) (Smithsonian Astrophysical Observatory), která jako první našla v 2004 hyperrychlou hvězdu, tvrdí, že za některé katapultované hvězdy by mohla být zodpovědná setkání s malými černými dírami. Ale s největší pravděpodobnosti to neplatí u všech hvězd. Pro New Scientist řekla: „Je obtížné změřit jejich nejvyšší rychlost. “

Zvětšit obrázek

Prof. Avi Loeb (Harvard University, Department of Astronomy). Credit: Loeb/ cfa-harvard

Nejrychlejší známá hyperrychlá hvězda se pohybuje rychlostí okolo 709 km/s vzhledem ke Galaxii. Počáteční rychlost hvězdy by musela být asi 1 200 km/s, protože ji na cestě ven zpomalí galaktická gravitace. Ale Loeb argumentuje, že malé černé díry mohou vyhodit hvězdy rychlostí až 2 000 km/s, tedy dost rychle, aby to vysvětlilo všechny známé hyperrychlé hvězdy.

Zvětšit obrázek

Dr. Margaret J. Geller (Smithsonian Astrophysical Observatory). Credit: UCLA

Loeb a Geller(ová) se shodují, že hledání stejně rychlých hvězd by bylo velmi dobrou metodou testování mechanismů malých černých děr. Superhmotná černá díra může odhodit hvězdy počáteční rychlostí až 4 000 km/s, rychleji než to lze vysvětlit pouze přítomností malých černých děr, říká Loeb. „Jestliže rychlost, kterou se tyto hvězdy pohybují, dosahuje vysokých hodnot, pak je to argument pro další mechanismus,” dodává Loeb

Zdroj:

New Scientist