V malých galaxiích, podstatně menších, než je naše oblíbená Mléčná dráha, se může ukrývat pořádně velké překvapení. Když astronomové pečlivě detekovali a poté na dálku zvážili černé díry, které sedí ve středu dvou extrémně kompaktních galaxií (ultra-compact dwarfs, UCD), tak je výsledek podle všeho poměrně šokoval. Překvapeně zjistili, že tyto černé díry představují velkou část hmoty celých ultrakompaktních galaxií. Takové galaxie mají přitom velikost pouhých pár set světelných let a obsahují kolem 100 milionů hvězd.
Vlastně až tak šokující ten objev nebyl. Již před časem totiž odborníci objevili obrovskou černou díru v maličké ultrakompaktní galaxii, a shodou okolností to bylo ve stejné skupině galaxií. Jenomže, jak se zdá, někteří badatelé zřejmě sázeli na to, že ta první obrovská černá díra v ultrakompaktní galaxii byla jenom divná anomálie. Nebo nějaký omyl. Jenže podle všeho nebyla. Objev druhé a třetí ultrakompaktní galaxie s gigantickou černou dírou mění situaci.
Anil Seth z Utažské univerzity v Salt Lake City a jeho kolegové se museli smířit s tím, že maličké galaxie mohou skrývat obludné monstrum. Domnívají se ale, že původně nešlo o malé kompaktní galaxie, ale že jsou pozůstatkem velkých galaxií, kterým ukradly hvězdy svou gravitační přitažlivostí okolní galaxie z poměrně přeplněného okolního vesmíru.
Obě zmíněné ultrakompaktní galaxie s objevenými obrovskými černými děrami pocházejí z kupy galaxií v Panně (anglicky Virgo Cluster). V galaxii VUCD3 představuje supermasivní černá díra o hmotnosti 4,4 milionu Sluncí asi 13 procent celkové hmoty galaxie a v galaxii M59cO to s 5,8 miliony Sluncí dělá 18 procent. Typicky to přitom bývají tak tisíciny. Kupa galaxií v Panně je pro galaxie dost rizikové místo. Hostí mnoho set galaxií, možná až dvě tisícovky, takže tam jistě občas dochází ke krádežím hvězd a hmoty.
Seth a jeho kolegové odhadovali hmotnost supermasivních černých děr ultrakompaktních galaxií s využitím spektrografu NIFS (Near-Infrared Integral-Field Spectrograph) observatoře Gemini a zejména možností adaptivní optiky, která „vyčistí“ nepříznivý vliv atmosférických jevů. S takovým zařízením bylo možné přesně změřit pohyby hvězd ve studovaných ultrakompaktních galaxiích. Badatelé pak namodelovali dráhy těchto hvězd a tím se dostali ke hmotnosti zkoumaných černých děr.
Podle astronomky Eleny Gallo z Michiganské univerzity v Ann Arbor je to poprvé, kdy někdo poskytl přesvědčivá pozorování s důkazy o tom, že ultrakompaktní galaxie jsou vlastně ohlodané zbytky mnohem větších galaxií. Je prý klidně možné, že všechny podobné malé kompaktní galaxie vznikly podobným způsobem, a že se nich tudíž také ukrývá ohromná příšera. To by znamenalo, že supermasivní černé díry velikostí milionů Sluncí jsou ve vesmíru podstatně běžnější, než jsme si doposud mysleli.
Video: Colloquium: Septmember 15, 2016, Anil Seth
Literatura
New Scientist 17. 4. 2017, arXiv:1703.09221.