Hubble a XMM-Newton našel nejlepší důkaz o existenci středních černých děr

Základní premisa je jasná. Pokud jsme ve vesmíru našli malé černé díry (hvězdné černé díry) a velké či supermasivní černé díry, je logické, aby existovaly i černé díry střední velikosti či hmotnosti. Jednu z nich přitom nyní mohl najít Hubbleův vesmírný dalekohled. O čem ale vůbec mluvíme? 

 

Třída	Přibližná hmotnost	Přibližný průměr
Supermasivní černá díra	105 – 1010 hm. Slunce	0,001 – 400 AU
Střední černá díra	103 hm. Slunce	103 km
Hvězdná černá díra	10 hm. Slunce	30 km
Mikroskopická černá díra	max. 1 hm. Měsíce	až 0,1 mm

 

Jak je vidět z tabulky, jedná se o černé díry s hmotností 10³ až 10⁵ Sluncí a s průměrem od tisíce kilometrů. My přitom dobře známe supermasivní černé díry, které obvykle sídlí v jádrech galaxií včetně té naší a pak i hvězdné černé díry, které vznikají kolapsem velkých hvězd. Z těchto malých černých děr by se ale postupem času měly stávat větší a těžší objekty, ale dosud nebyl nalezen přesvědčivý důkaz o jejich existenci. Je to snad proto, že jsou těžko k nalezení, nebo proto, že jich je velice málo? Obojí je možné a může jít prostě jen o to, že takové černé díry už spořádaly vše dostupné ve svém okolí a nyní už putují vesmírem samy a nepozorovaně. 

 

Astronom Dacheng Lin (University of New Hampshire) se vrátil k objektu, který zkoumá od roku 2018 a který už byl tehdy označen za pravděpodobnou černou díru střední velikosti, a to s pravděpodobnou hmotností cca 50.000 Sluncí. Nicméně objekt známý jako 3XMM J215022.4-055108 na sebe upozornil už v roce 2006, kdy od něj přišel záblesk vysoce energetických rentgenových paprsků, které mohly vzniknout v momentu, kdy se černá díra zrovna krmila hvězdou, což tak můžeme označit za TDE - Tidal Disruption Event. 

 

A že taková událost netrvá jen okamžik, mohli astronomové následně studovat záznamy sahající deset let do minulosti a především pak v roce 2018 získali příležitost sledovat onen objekt jednak pomocí Hubbleova teleskopu a pak i pomocí satelitu XMM-Newton. Hubble nabídl následující snímek, kde je v kroužku zachycený 3XMM J215022.4-055108 nacházející se zřejmě v husté hvězdokupě nějakých 800 milionů světelných let daleko. 

 

 

Cílem tohoto pozorování bylo určit, zda ono rentgenové záření náhodou nepřišlo od jiného objektu, jako třeba od neutronové hvězdy nacházející se mnohem blíže. Dle dat z obou teleskopů ale lze s velice velkou pravděpodobností říci, že to je skutečně objekt vzdálený stovky milionů světelných let a vývoj rentgenového signálu navíc odpovídá simulacím. 

 

Astronomové navíc tvrdí, že domovská hvězdokupa této černé díry je ve skutečnosti pozůstatek trpasličí galaxie, kterou kdysi značně narušila jiná, daleko větší galaxie. Že by tak 3XMM J215022.4-055108 kdysi hrála úlohu velké černé díry uprostřed galaxie? 

 

Nicméně nyní je i tento objekt nadále brán jen jako kandidát na střední černou díru, neboť stále tu ještě není opravdu nezvratný důkaz, že jí je.