Už dávno jsme se mohli přesvědčit o tom, že existují malé černé díry i velké, supermasivní černé díry. Spojovací článek v podobě černých děr střední velikosti tu ale chyběl, ovšem díky detektorům gravitačních vln se konečně objevil pádný důkaz.
Malé černé díry o hmotnosti srovnatelné se hvězdami vznikají obvykle právě zhroucením hvězd, po nichž nám nezůstane ani bílý trpaslík a ani neutronová hvězda, ale právě menší černá díra. Velké černé díry zvané též supermasivní zase obvykle sídlí uprostřed galaxií a tvoří jejich gravitační střed, kolem nějž se vše otáčí stejně jako se planety otáčí kolem hvězd. Takzvané IMBH, čili Intermediate-Mass Black Hole, by měly tvořit logický spojovací článek mezi malými a velkými černými děrami, neboť ty velké musely ke svému výslednému stavu nějak dospět. Překvapivě ale dosud chyběl jakýkoliv přímý důkaz toho, že IMBH vůbec existují.
Detektory gravitačních vln LIGO a Virgo nám ale dávaly naději, že dříve či později se taková černá díra ozve a nyní se tak skutečně stalo, respektive ne nyní, ale už loni, ovšem až nyní se o tom dozvídáme z Physical Review Letters. Oba detektory zachytily gravitační vlny, které k nám putovaly dlouhých 7 miliard let, čili ze stejné vzdálenosti ve světelných letech.
Jde tak jednak o nejvzdálenější signál, jaký byl kdy zachycen, ale ten by především měl ukazovat na to, že jej vytvořily dva objekty, které dohromady splynuly v černou díru o hmotnosti 142 Sluncí. A to už je zcela bezpečně v teritoriu IMBH, neboť malé černé díry mají dle definice hmotnost maximálně 100 Sluncí.
Signál dostal označení GW190521 a trval pouze desetinu sekundy, než se vlny přehnaly skrz Zemi a ramena detektorů. Byl přitom výrazně odlišný od obvyklých signálů, a to svou mohutností, jakou ani jeden detektor dosud nezachytil. Vědci přináší i odhad toho, jak velké černé díry vytvořily výsledný objekt, který se nám loni ozval. Měly mít hmotnost cca 66 a 85 Sluncí.
To tak vzbuzuje i otázky ohledně vzniku těchto menších černých děr, neboť hvězdy, které by mohly díky svým proporcím vytvořit černou díru s hmotností 65 až 120 Sluncí, by neměly explodovat v klasickou supernovu. Takovéto hypermasivní hvězdy mají mít velice krátký život a nakonec vytvoří supernovu s párovou nestabilitou, kde probíhají závěrečné děje s takovou intenzitou a razancí, že konečná exploze rozmetá do okolí kompletně všechnu hmotu a po hvězdě nezůstane vůbec nic, čili ani černá díra. Připomenout si zde můžeme třeba supernovu 2007bi.
Výše uvedené poznatky samozřejmě vychází z toho, co aktuálně víme o vývoji hvězd a není vyloučeno, že jsou závěry mylné, ale s tím se musí v astronomii počítat vždy. Ostatně astonomové přiznávají, že signál od GW190521 mohl přijít od nějakého zcela neznámého objektu a tato možnost tu asi bude existovat vždy.
