Eliptická galaxie NGC 1600. Kredit: NASA, ESA, C.-P. Ma / UC Berkeley.

Supermasivní černé díry obvykle sedí v nitru galaxií a jsou mnohem větší, než černé díry vzniklé nedávným zhroucením masivní hvězdy. Přesto se mohou jedna od druhé velice lišit. Ty úplně nejmenší z nich mají hmotnost pár desítek tisíc Sluncí. A ty největší supermasivní černé díry váží více než 10  miliard Sluncí. U takových monster za hranicemi představivosti je na pováženou, jak jim vlastně říkat. V jejich případě nám už docházejí přídavná jména. Giganticky supermasivní anebo snad třeba veleobrovské černé díry jakoby se vzpíraly i pozemským jazykům.

Chung-Pei Ma. Kredit: UC Berkeley.

Doteď jsme si mysleli, že supermasivní černé díry o hmotnosti přes 10 miliard Sluncí, jsou ve vesmíru výjimečné. Zatím jsme je totiž nacházeli v jádrech ohromných galaxií, v oblastech vesmíru, které jsou vlastně plné velkých galaxií. Takové oblasti jsou ale docela vzácné a extrémních supermasivních černých děr jsme zatím našli něco přes tucet. Situace se ale změnila, díky objevu, který si připsala astrofyzička Chung-Pei Ma z Kalifornské univerzity v Berkeley a její kolegové. Jejich výzkum nedávno publikoval časopis Nature.

Ma a její kolegové objevili gigantickou supermasivní černou díru, jejíž hmotnost činí asi 17 miliard Sluncí. Horizont událostí takové černé díry rozsahem odpovídá zhruba oběžné dráze Pluta ve Sluneční soustavě. Tahle obluda sedí v jádru eliptické galaxie NGC 1600 ze souhvězdí Eridanu, vzdálené od nás 200 milionů světlených let. Šokující na tom je, že galaxie NGC 1600 neodpovídá dosavadním představám o galaxiích, které hostí veleobrovské černé díry. Je to velká, ale nikoliv extrémní eliptická galaxie v docela tuctovém, spíše pustém koutu vesmíru. V našich úvahách o největších supermasivních černých dírách očividně bylo něco špatně. Všechny teď velice zajímá, jestli jde o výjimku potvrzující pravidlo anebo špičku ledovce. Zajímavé by bylo obojí.

Kolik je v našem galaktickém okolí extrémních černých děr? Kredit: NASA, ESA, and D. Coe, J. Anderson, and R. van der Marel (STScI)

Astrofyzikům se povedlo odhadnout hmotnost supermasivní černé díry v galaxii NGC 1600 poměrně přesně, v rozsahu 15,5 až 18,5 miliardy Sluncí. I když v podobných případech je přesnost výrazně relativní pojem. Pozoruhodné je i to, že se kolem jádra galaxie NGC 1600 tamější hvězdy pohybují, jako kdyby v této galaxii nebyla jediná supermasivní černá díra, ale hned dvě. Poslední dobou se ukazuje, že by v  centrech velkých galaxií měly být dvojice supermasivních černých děr docela běžné. V takovém případě vlastně pozorujeme finále procesu sežrání menší galaxie galaxií větší, přičemž supermasivní černá díra k sobě přitáhne tu menší, až nakonec obě splynou a vyzáří gravitační vlny.

University of California Berkeley.

Ve velmi vzdáleném a tedy i mladém vesmíru pozorujeme spoustu oslnivě zářivých kvasarů, divoce energetických galaktických jader. V bližších oblastech vesmíru ale zářivých kvasarů ubývá. Galaktická jádra totiž během času spotřebovala většinu dostupného materiálu, a kvasary pohasly. To ale neznamená, že supermasivní černé díry, které pohánějí zářivý „motor“ kvasaru, zmizely z vesmíru. Pořád tam jsou, jen už nebývají tak nápadné. A takový zřejmě byl i příběh veleobrovské černé díry galaxie NGC 1600.

Zvážení dotyčné supermasivní černé díry bylo jedním z prvních úspěchů projektu MASSIVE Survey, který v roce 2014 zafinancovala americká agentura National Science Foundation (NSF). MASSIVE Survey je průzkum 100 galaxií, jejichž celková hmotnost přesahuje 300 miliard Sluncí, a které se nacházejí do vzdálenost 350 milionů světelných let od Sluneční soustavy. Jedním z úkolů tohoto projektu je i objevování pozůstatků kvasarů v relativně blízkém vesmíru. A podle všeho se to teď s galaxií NGC 1600 povedlo. MASSIVE Survey funguje dál a časem uvidíme, kolik podobných gigantických supermasivních černých děr v našem okolí vlastně je. 



Video:  SV Astronomy Lectures: Monster Black Holes / Chung-Pei Ma

Literatura
University of California Berkeley 6. 4. 2016, Nature online 6. 4. 2016, Wikipedia (NGC 1600).