Kulové hvězdokupy jsou samy o sobě úchvatnými vesmíry. Hvězdy v nich bývají tak nahuštěné, že jich na vzdálenost mezi Sluncem a nejbližší hvězdou Proximou Centauri mohou být tisíce. Pro obyvatele zapadákova Mléčné dráhy věc neuvěřitelná, vzpírající se skoro představivosti. Pokud v některé z kulových hvězdokup sídlí civilizace v hrubých rysech srovnatelná s tou naší, tak pro ně jistě není cestování mezi hvězdami tak zmrtvujícím traumatem, jakým je pro pozemšťany. Na druhou stranu, v některých masivních kulových hvězdokupách Mléčné dráhy, jako je například Omega Centauri či M15, anebo gigantická hvězdokupa Mayall II neboli G1 z Galaxie v Andromedě, mohou být centrální supermasivní černé díry, jejichž blízkost musí být zneklidňující.
S malými černými děrami by to ale mělo být jinak. V kulových hvězdokupách je taková tlačenice, že se hvězdy mezi sebou neustále intenzivně gravitačně postrkují. Teorie donedávna pravily, že takové gravitační interakce mezi hvězdami kulové hvězdokupy vždy z hvězdokupy nakonec spolehlivě vykopnou každou černou díru hvězdné velikosti, která tam vznikne. Jako když se kouří z horké kávy. Některé molekuly vody jsou tak horké, že se z nich stane pára a vyklouznou z šálku kávy ven, i když teplota kávy nedosahuje bodu varu. S černými děrami v kulových hvězdokupách to ale není zase tak jednoduché. Ne, že by to tak nefungovalo. Je pravděpodobné, že hvězdy kulových hvězdokup čas od času ze svého společenství vykopnou černou díru. Jenže se to děje mnohem pomaleji, než jsme si původně mysleli. Černé díry totiž v kulových hvězdokupách zřejmě bývají k vidění.
Své o tom ví Tom Maccarone z Texaské technické univerzity, který spolu s dalšími vědci v roce 2007 objevil vůbec první černou díru v kulové hvězdokupě, a to v relativně blízké eliptické galaxii Messier 49 (nebo též NGC 4472), vzdálené od nás 49 milionů světelných let, což zaznamenal i OSEL. Vědci ji tehdy vystopovali podle rentgenových emisí vyzařovaných plynem padajícím do chřtánu černé díry, který se rozžhavuje na miliony stupňů Celsia. Maccarone a spol. pak pochopitelně hledali dál. Ukázalo se, že je kupodivu snazší najít černou díru v kulové hvězdokupě cizí galaxie, než u nás doma v Mléčné dráze.
Nakonec se jim to nejspíš povedlo loni a teď letos. Pomocí soustavy radioteleskopů Very Large Array v Novém Mexiku a dalších observatoří objevili ucházející kandidáty na černou díru v kulových hvězdokupách. Když černá díra požírá hvězdu anebo něco podobného, tak většinu kořisti zhltne, ale část materiálu vystřelí jako polární výtrysky směrem od černé díry. A tyto výtrysky se obvykle prozradí rádiovým zářením. Maccarone s kolegy tudíž hledal objekty v kulových hvězdokupách, které vyzařují rádiové vlny, nemající jiné rozumné vysvětlení. Na OSLU jsme loni (2012) psali o hned dvou potenciálních černých děrách ve hvězdokupě M22. Teď je tu další kandidát na černou díru hvězdné velikosti, označený jako M62-VLA1, kterého ukrývala kulová hvězdokupa Messier 62 v souhvězdí Hadonoše (Ophiuchus), vzdálená 23 tisíc světelných let. Maccarone a spol. sice ještě nemohou vyloučit, že ve skutečnosti jde o neutronovou hvězdu anebo třeba vzdálenou galaxii, kterou pozorujeme ve směru hvězdokupy M62, další výzkum by ale měl napovědět víc.
Černé díry hvězdných velikostí v kulových hvězdokupách si hned získaly pozornost. Lze si docela dobře představit, že kdybych jich bylo v kulové hvězdokup víc, mohly by občas splývat do větších černých děr. Takové splynutí by ale mělo pořádně zatřást časoprostorem a vyvolat gravitační vlny, které stále toužebně čekají na své objevení. Detekce gravitačních vln je teď jedním z největších lákadel celé fyziky, leccos by se s nimi vyjasnilo. Možná je najdeme právě v kulových hvězdokupách.
Literatura
Texas Tech Today 1. 11. 2013, arXiv:1306.6624, Wikipedia (Globular cluster).
Diskuze:
