Tři supermasivní černé díry na kolizním kurzu. Vědci popsali zatím neviděný fenomén

Astronomové vůbec poprvé pozorovali trojici supermasivních černých děr, které se spolu v budoucnosti srazí. Podle autorů výzkumu je přitom mimořádně obtížné trojici černých děr ve vesmíru najít, protože je ukrývá obří prachový oblak. Vědci tak museli zkombinovat data z několika teleskopů na Zemi i ve vesmíru.

Trojice černých děr
Zdroj: NASA/CXC/George Mason Univ./R. Pfeifle

„Pátrali jsme jen po páru černých děr, ale díky naší technice jsme přišli na tenhle úžasný systém,“ uvedl Ryan Pfeile z Univerzity George Masona ve Fairfaxu. Vědci objev popsali v odborném časopise Astrophysical Journal. „Jedná se o nejsilnější důkaz, že takový trojitý systém supermasivních černých děr existuje,“ zdůraznil Pfeile.

Tento systém ležící asi miliardu světelných let od Země dostal astronomické jméno SDSS J084905.51+111447.2. Aby ho dokázali popsat, museli astronomové zkombinovat data z dalekohledů na Zemi i ve vesmíru. Vědci využili teleskopů SDSS v Novém Mexiku, WISE na oběžné dráze, LBT v Arizoně, rentgenové observatoře Chandra v kosmu a ze sondy NuSTAR. 

Podle autorů objevu je nesmírně těžké takové trojité systémy černých děr v kosmu najít – jsou totiž zřejmě před vesmírem ukryté v obřích oblacích prachu. Ale zapojení teleskopů, které vesmír pozorují v infračerveném spektru nebo rentgenově, mohlo tento problém obejít.

 Kosmická trojčata

„Díky použití těchto velkých pozorovacích systémů jsme identifikovali nové způsoby, jak odhalit trojité supermasivní díry. Každý z dalekohledů nám poskytl jeden z dílků skládanky, co se v těchto systémech děje,“ popsal Pfeile. „Doufáme, že tuto naši práci využijeme, abychom našli více podobných trojčat,“ dodal.

„Dvojité a trojité černé díry jsou mimořádně vzácné,“ komentovala výsledky spoluautorka výzkumu Shobita Satyapalová. „Ale tyto systémy jsou ve skutečnosti přirozeným důsledkem spojování galaxií – což je, jak si myslíme, způsob, jak galaxie rostou a vyvíjí se.“

Pro vědce je sledování procesu, jak se tři černé díry spojují, nesmírně zajímavé. Vypadá to totiž úplně jinak, než když se spojuje jen dvojice černých děr. Celý proces je výrazně rychlejší a dynamičtější a jeho následky jsou tedy lépe pozorovatelné.

Počítačové simulace naznačují, že asi šestnáct procent párů supermasivních černých děr v kolidujících galaxiích před svou kolizí interagovalo se třetí černou dírou. Takové srážky způsobují vlny v časoprostoru – říká se jim gravitační vlny. Zatím se nepodařilo zachytit gravitační vlny ze srážek tří černých děr, ale vědci doufají, že další generace přístrojů, jako bude evropský LISA, by to mohla dokázat.