Veliká černá díra uvnitř oblaku CO-0.40-0.22. Kredit: Tomoharu Oka / Keio University.

Novinky z vědy bývají různé. Některé pobaví, jiné nudí, o některých velice pochybujete. A pak jsou takové, při nichž se musíte posadit a zhluboka je prodýchat, protože zásadně mění pohled na svět, jaký jste až do této chvíle znali. A něco podobného se stalo. Objevily se totiž indicie, že v Mléčné dráze, přímo v její centru nemáme jednu velikou černou díru, ale hned dvě. Zatím to není úplně jisté, a na místě je zdrženlivost, pokud se to ale potvrdí, tak se budou přepisovat úplně všechny učebnice o vesmíru, co kdy kdo v posledních desetiletích napsal.

Je to pořádný poprask a jeho viníkem je tým astronomů japonského radioteleskopu Nobeyama 45-m Radio Telescope, který se nachází poblíž Minamimaki, v prefektuře Nagano. Astrofyzik Tomoharu Oka z japonské Keio University v tokijské čtvrti Minato a jeho kolegové objevili tajemný oblak plynu, který nazvali CO-0.40-0.22. Oblak je vzdálený pouhých 200 světelných let od centra Mléčné dráhy, kde sedí supermasivní černá díra, označovaná jako Sgr A*. Pro astronomy je nejvíce zvláštní tím, že se jeho jednotlivé části pohybují velice různou rychlostí. Oka a spol. to potvrdili pozorováním radioteleskopu Nobeyama 45-m Radio Telescope a ještě teleskopu ASTE v Chile. Oba dva teleskopy přitom provozuje Národní astronomická observatoř Japonska.

Keio University.

Oblak CO-0.40-0.22 se chová vážně zvláštně. Pozorování ukazují, že má eliptický tvar a dvě komponenty. Jedna z těchto komponent je kompaktní, ale zároveň hustá, v níž se plyn pohybuje velmi různou rychlostí. Druhá komponenta oblaku je hustá, má velikost 10 světelných let, ale plyn se v ní pohybuje rovnoměrnější rychlostí. Proč se plyn v části oblaku pohybuje tak nápadně rozdílnými rychlostmi? V oblaku nejsou patrné žádné díry. Rentgenová a infračervená pozorování neukazují uvnitř oblaku žádné kompaktní objekty. Zdá se, že rozdíly v rychlosti plynu nemá na svědomí žádný lokální výtrysk energie, jako by mohla být například supernova.

Oka a spol. si spustili simulace a pohráli si s různými parametry. Vyšlo jim, že výstřední chování oblaku CO-0.40-0.22 nejlépe vystihuje model se zdrojem gravitace o hmotnosti 100 tisíc Sluncí, jehož průměr ovšem činí méně než 0,3 světelného roku. Když se tohle dá dohromady s faktem, že v rentgenové a infračervené oblasti spektra není v oblaku CO-0.40-0.22 nic vidět, tak je nejlepším vysvětlením pořádně nakynutá černá díra o hmotnosti 100 tisíc Sluncí.

Nobeyama 45-m Radio Telescope. Kredit: NAOJ.

Tisková zpráva Národní astronomické observatoře Japonska tvrdí, že by mohlo jít o první potvrzenou černou díru střední velikosti (intermediate-mass black hole). Obojí je ale přitom sporné. První potvrzená černá díra střední velikosti se ve zpravodajství objevila již několikrát, například v roce 2012 objekt HLX-1 z galaxie ESO 243-49 v souhvězdí Fénixe.

Situace v centru Mléčné dráhy. a) supermasivní černá díra a oblak, b) rozložení hustoty, c) diagram rozptylu rychlostí plynu. Kredit: Tomoharu Oka / Keio University, NAOJ.

Na pováženou je i hranice mezi supermasivními černými děrami a černými děrami střední velikosti, kterou různí autoři uvádějí různě. Pohybuje se právě někdy v řádu statisíců Sluncí, takže není úplně jasné, co je tahle černá díra zač. To ale vůbec nevadí. Čert vezmi definice, v těsné blízkosti supermasivní černé díry Mléčné dráhy, jejíž hmotnost činí zhruba 4 miliony Sluncí, nejspíš máme druhou ohromnou černou díru, i když podstatně menší, než je ta první.

Jestli tam ta černá díra doopravdy je, bude to mít dalekosáhlé důsledky. Především bychom konečně mohli naši supermasivní černou díru nějak chytlavě pojmenovat, a tu novou taky, aby bylo jasné, o které z nich se mluví. Přítomnost menší masivní černé díry poblíž supermasivní černé díry Mléčné dráhy také podporuje scénář, podle něhož supermasivní černé díry nezřízeně rostou pojídáním právě takových menších, ale stále masivních černých děr.

Úplně nejzajímavější je, že teď můžeme stejným způsobem hledat další velké černé díry. Podle pozorování z poslední doby je v Mléčné dráze spousta podobných oblaků. Přinejmenším v některým z nich mohou být nenápadná monstra. Takových velkých černých děr by prý mohlo být v Mléčné dráze 100 milionů. Astronomové je teď mohou lovit, v Mléčné dráze s radioteleskopem Nobeyama 45-m Radio Telescope a v blízkých galaxiích zase soustavou teleskopů ALMA. Z Mléčné dráhy je teď najednou mnohem zajímavější místo k životu. A co teprve až se černá díra v oblaku CO-0.40-0.22 srazí s naší supermasivní černou dírou. To bude jízda!



Video:  National Astronomical Observatory of Japan Nobeyama



Literatura
National Astronomical Observatory of Japan 15. 1. 2016, Astrophysical Journal 816: L7.