Zvětšit obrázek

Dramatický tanec supermasivních černých děr galaxie PG 1302-102. Kredit: Santiago Lombeyda/ Center for Data-Driven Discovery, Caltech.

V srdci většiny galaxií sídlí temnota. Skryty před zraky vesmíru tam utěšeně kynou supermasivní černé díry. Přímo je sice nevidíme, ale prozrazuje je jejich nezřízená hmotnost, která se pohybuje od statisíců do desítek miliard Sluncí. Drtivá gravitace takových černých děr někdy roztáčí akreční disky, v nichž polapená hmota krouží vstříc věčně hladovému chřtánu supermasivní černé díry.

Zvětšit obrázek

George Djorgovski. Kredit: Caltech.

Padající hmota se v nich závratně zahřívá a vyzařuje intenzivní elektromagnetické záření ve všech oblastech spektra. V polárních oblastech supermasivní černé díry je pak zase hmota urychlována na obrovské rychlosti a vytváří relativistické polární výtrysky hmoty. Takhle vypadají aktivní galaktická jádra. Když má jejich záření citelný rudý posuv spektra a v optickém dalekohledu se jeví jako hvězda, tak je řeč o kvasarech – proklatě výkonných aktivních galaktických jádrech z pradávného vesmíru.

Zvětšit obrázek

Teleskopy na Mount Lemmon, poblíž Tusconu, Arizona. Kredit: Yvette Cendes, Wikimedia Commons.

Kvasary jsou samy o sobě zvláštní, extrémní a jen obtížně pochopitelné. I mezi nimi se ale najdou výstředníci, kteří jsou divní i na poměry mezi kvasary. George Djorgovski, šéf nového centra Caltechu s okouzlujícím názvem Center for Data-Driven Discovery, a jeho spolupracovníci analyzovali nezvyklé záření kvasaru, který je srdcem galaxie PG 1302-102 ze souhvězdí Panny, vzdálené od nás 3,5 miliardy světelných let. Záření tohohle kvasaru je totiž zřetelně pravidelně proměnlivé v čase, přičemž kolísá s průměrnou periodou 1 884 dní, tedy zhruba 5 let.

Djorgovski a jeho lidé ho vypátrali jako nejvýrazněji periodický kvasar ze dvacítky objevených periodických kvasarů v souboru světelných křivek 247 tisíc spektroskopicky potvrzených kvasarů. Tento soubor vznikl v rámci devítiletého projektu Catalina Real-Time Transient Survey (CRTS) arizonských teleskopů na Mount Lemmon a Mount Bigelow a také observatoře Siding Spring v Austrálii. Jak už to bývá, Djorgovskiho tým vlastně vůbec nehledal těsné páry supermasivních černých děr, ale systematicky studoval proměnlivost záření velkého množství kvasarů. Ale taková už věda je. Badatelé se zpočátku obávali, že jde o náhodný výstřelek v jinak zcela chaotickém signálu. Když ale dali dohromady pozorování dotyčného kvasaru z předešlých průzkumů oblohy a pokryli s nimi období téměř 20 let, tak jim periodický signál kvasaru (naštěstí) nezmizel.

Zvětšit obrázek

Observatoř Siding Spring, poblíž Coonabarabranu, Nový Jižní Wales. Kredit: Diceman, Wikimedia Commons.

Zatím není úplně jasné, o co vlastně v případě kvasaru PG 1302-102 jde. Djorgovski a spol. ale nabízejí jako nejpravděpodobněji vysvětlení, že jde o velice těsnou dvojici supermasivních černých děr, směřujících k neodvratné srážce. Jsou od sebe vzdálené jenom 0,031 světelného roku. Dotyčné supermasivní černé díry sice mají dohromady hmotnost jenom nějakých 100 milionů Slunce, až se ale jednou srazí, tak ta příšerná rána zatřese celým vesmírem. Bude to dost brzy, tak asi za milion let. Teď si asi nikdo nedovede úplně představit jak to bude vypadat a co se stane s okolním vesmírem. Prý se při tom uvolní tolik energie, jako když se odpálí 100 milionů supernov najednou. Bude to šílená jízda.

Podle Aviho Loeba z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics je to zatím nejpřesvědčivější pozorování dvojice supermasivních černých děr, které dělí vzdálenost menší než Sluneční soustava. Souhlasí s ním i člen výzkumného týmu Daniel Stern z Laboratoře tryskového pohonu NASA, podle něhož doposud objevené kandidáty na páry supermasivních černých děr od sebe obvykle dělí desítky nebo stovky tisíc světelných let a k jejich srážce dojde za předlouhé miliony, možná až za miliardy let.

Zatím není jasné, jaký mechanismus vytváří pozorovanou periodu záření. Nicméně, pokud kvasar PG 1302-102 i nadále obstojí a potvrdí se, že jde o finále tance smrti dvou supermasivních černých děr, tak lovci gravitačních vln získají úžasný cíl pro svá pozorování. Takový modelový systém, u něhož lze čekat záplavu extrémních gravitačních vln, by pro ně byl darem z nebes.

Video:  TEDxCaltech - S. George Djorgovski - Evolving Science and Technology in Cyberspace. Kredit: TEDx Talks.

Video: Dr. George Djorgovski: Big Data Science in the 21st Century: Lessons and Experiences from Astronomy. Kredit: National Cancer Institute.

Literatura

Caltech News 7. 1. 2015, New York Times 7. 1. 2015, Nature online 7. 1. 2015, Wikipedia (Quasar).