Hubble si našel dvě blízké supermasivní černé díry, jsou na kolizním kurzu?

Astronomie už zná případy, kdy se potkaly dvě galaxie a ve svém přímém střetu dokázala supermasivní černá díra uprostřed jedné z nich vystřelit druhou na cestu pryč. Zda se ale mohou takové objekty rovněž spojit v jeden, to zatím není jasné, ovšem vypadá to, že by mohlo jít o spektakulární událost, k níž se už možná schyluje před objektivem Hubbleova dalekohledu. 

 

 

Mluvíme o 2,5 miliardy let vzdálené galaxii SDSS J1010+1413, která má dle pozorování ve svém středu hned dvě supermasivní černé díry namísto obvykle jedné. Dosud byly pozorovány srážky a spojení malých děr do hmotnosti 100 Sluncí, ale nikdy takto těžkých objektů, z nichž každý má mít hmotnost přes 800 milionů Sluncí. Ty se k sobě jako obvykle dostaly poté, co dvě galaxie splynuly v jednu a nyní už se z našeho pohledu už téměř dotýkají. 

 

Je zřejmé, že srážka dvou supermasivních černých děr musí vytvořit ty nejmohutnější gravitační vlny, jaké by se daly zachytit. Ty by měly být i milionkrát silnější, než jaké dokázala zařízení LIGO či VIRGO dosud detekovat. 

 

Při srážce dvou galaxií k sobě ale musí takové objekty nejdříve postupně doputovat a to trvá velice dlouho. Poté začne obvyklý taneček, čili díry kolem sebe začnou obíhat a pak už se názory astronomů liší v tom, co bude dál. Někteří udávají, že když se k sobě dostanou dost blízko, zhruba tak na jeden parsek (3,2 sv. roku), přestanou se přibližovat. To proto, že při přibližování černé díry předávají svou energii okolním objektům (prach, plyn, hvězdy), jichž je ale se zmenšujícím se prostorem kolem černých děr stále méně, až se postup zastaví a obě se pak budou stále obíhat v uctivé vzdálenosti. V takovém případě by mohla dle doplňujících teorií rovnováhu narušit jen další supermasivní černá díra, která by nakonec objekty přivedla ke srážce. 

 

Pak ale dává smysl hledat takové černé díry, které mají k sobě už mnohem blíže, což může takovou teorii pomoci vyvrátit. To ale není na velké vzdálenosti ve vesmíru zrovna snadné a takové objekty by mohly snadno vypadat jako jeden. Očekává se také, že dvě supermasivní díry budou tvořit gravitační vlny až při svém opravdu finálním přiblížení a dosud nic takového nebylo zachyceno. Ale na tom nemusí být nic divného, když dle dané teorie může ke splynutí dvou takových objektů docházet jen vzácně. 

 

 

Pro astronomy jde přitom o palčivou otázku, na kterou by velice rádi měli odpověď. Pokud jsou jejich teorie zcela chybné, měly by gravitační vlny od supermasivních černých děr procházet vesmírem zcela běžně, což bylo přirovnáno k poslechu cvrčků. Takové vlny by tak tvořily silný šum v pozadí, v němž by nešlo rozlišit jednu od druhé, leda by snad šlo s ohledem na jeho intenzitu zjistit, kolik jich asi tak je. Tento silný šum, pokud tu je, však LIGO ani Virgo detekovat nedokáží, protože je zcela mimo jejich frekvence. Zapotřebí by byl daleko větší detektor, který se už ostatně připravuje. Jde o vesmírný LISA.

 

Co se týče Hubblem nalezených supermasivních děr, ty jsou zatím od sebe stále ještě daleko, a to asi 430 parseků a do kritické vzdálenosti 1 parseku se dostanou asi až za 2,5 miliardy let. I tak jde o další dílek do celé skládačky, který pomůže alespoň odhadnout, kolik takových párů už je dostatečně blízko na to, aby tvořilo námi zachytitelné gravitační vlny. Aktuální odhad je ten, že by jich mělo být alespoň sto.