Jak to asi vypadá v centru galaxie 0402+379? Kredit: Joshua Valenzuela/UNM.

Hvězdy jsou rády v párech. A někdy i černé díry. Existenci černých dvojděr si dovedeme představit. Ale dokazuje se velmi obtížně, kvůli povaze samotných černých děr a limitům našich přístrojů. Vlastně až nedávný objev gravitačních vln přinesl pořádný důkaz, že existují systémy se dvěma černými děrami, v tomto případě hvězdných velikostí. Pokud jde o systémy supermasivních černých děr, tedy podstatně větších vesmírných monster, víme o několika více či méně slibných kandidátech.

Karishma Bansal. Kredit: University of New Mexico.

Jedním z těchto kandidátů je i eliptická a zároveň rádiová galaxie 0402+379, známá též jako 4C +37.11, ze souhvězdí Persea, která je od nás vzdálená asi 750 milionů světelných let. Studentce astronomie Karishmě Bansal a jejímu týmu se povedl skvělý kousek, když jako první pozorovali a také změřili orbitální pohyb dvojice supermasivních černých děr, které kolem sebe podle všeho krouží v srdci galaxie 0402+379. Vědci z týmu přitom zkoumali tohoto kandidáta na supermasivní černou dvojdíru déle než 20 let.

Bansalová s kolegy použili desítku radioteleskopů systému Very Long Baseline Array (VLBA), který má řídící středisko v Socorru, Nové Mexiko. Dvojici supermasivních černých děr pozorovali na několika různých rádiových frekvencích a nakonec dali dohromady jejich trajektorie a s velkou pravděpodobností je potvrdili jako binární systém. Ukázalo se, že supermasivní černé díry, které mají dohromady hmotnost závratných 15 miliard Sluncí, od sebe dělí vzdálenost 24 světelných let. Badatelé vyčetli z jejich trajektorií, že se oběhnou jednou za cca 24 tisíc let.

Vizualizace supermasivních černých děr v galaxii 0402+379. Kredit: UNM.

K určení trajektorií zmíněných supermasivních černých děr je bylo nutné sledovat 12 let soustavou radioteleskopů VLBA s neuvěřitelnou přesností. Podle Rogera Romaniho ze Stanfordu, člena týmu autorů studie, to je jako pozorovat hlemýždě, který na nedávno objevené planetě Proxima b, vzdálené od nás 4,2 světelných let, popolezl o 1 centimetr. Podle badatelů to byl triumf technologie, na hranici našich dnešních možností.

Snímek centra galaxie 0402+379, pořízený na VLBA. Kredit: Bansal et al., NRAO/AUI/NSF.

Zároveň nejde jenom o technický zázrak. Podle Bansalové a jejích kolegů nám tenhle objev také prozrazuje leccos o fungování galaxií a celého vesmíru. Detailní pozorování dvojhvězd je velmi cenné pro výzkum hvězd. Obdobné pozorování systému dvou supermasivních černých děr je ještě mnohem zajímavější. Už proto, že je první v historii.

Pozorování supermasivních černých děr v galaxii 0402+379 je velice poučné i vzhledem k budoucnosti Mléčné dráhy. Není tajemstvím, že naše milovaná galaxie je na kolizním kurzu s Galaxií v Andromedě. Na galaxii 0402+379 můžeme sledovat, co se asi bude dít, až se za velmi dlouhou dobu tyto galaxie srazí. Supermasivní černé díry Mléčné dráhy a Galaxie v Andromedě jsou sice řádově lehčí, ale nejspíš skončí v podobné situaci, která vyvrcholí mohutnou srážkou a rozvlněním mocných gravitačních vln.

Literatura

University of New Mexico 27. 6. 2017, Astrophysical Journal online 27. 6. 2017.