V našej galaxii mala byť čierna diera, ktorá sa vymyká poznatkom. Asi je to inak

Naša galaxia Mliečna cesta môže skrývať mnohé tajomstvá. Na jedno také narazili astronómovia pri svojom bádaní.

Aspoň si to mysleli, keď svoje pozorovania a výpočty publikovali na konci novembra v časopise Nature. Teraz sa zdá, že sa mohli pomýliť vo výpočtoch. Píše o tom Technet.cz

Pozorovanie jednej zo zhruba sto miliónov čiernych dier v Mliečnej ceste astronómov z čínskej Národnej astronomického observatória prinieslo prekvapujúce zistenie.

Vo vzdialenosti približne 13 800 svetelných rokov od Slnečnej sústavy sa totiž má nachádzať čierna diera, ktorej hmotnosť zodpovedá 68-násobku hmotnosti Slnka.

A to je výrazne viac, než v tejto oblasti vesmíru môže podľa súčasných poznatkov astronómie mať. Až doteraz totiž vedci počítali s tým, že hmotnosť čiernej diery v našej galaxii nemôže byť väčšia ako dvadsaťnásobok hmotnosti Slnka.

„Mysleli sme si, že sa veľmi masívne hviezdy s chemickým zložením typickým pre našu galaxiu, ktoré sa približujú ku koncu svojho života, musia zbaviť väčšiny svojej masy v silných výronoch plynu. Preto by v nich (čiernych dierach, pozn. red.) nemal byť taký obrovský zvyšok,“ povedal podľa serveru EurekaAlert vedúci práce Jifeng Liu. „Teoretici sa teraz budú musieť vysporiadať s výzvou vysvetliť jej vznik,“ dodal.

Niektorí z nich sa na to už pozreli, ale skôr než k prepisovaniu vysokoškolských skrípt poukazujú na to, že mohlo dôjsť k omylu (PDF). Kde by mohol byť problém, sa ukáže, keď si povieme, ako k objaveniu tejto čiernej diery došlo.

Ako bola čierna diera objavená?

Objaviť čiernu dieru nie je ľahké. Aj preto sme ich v Mliečnej ceste zatiaľ identifikovali len okolo dvadsať. Tie sme zaznamenali predovšetkým kvôli tomu, že okolo nich obiehala nejaká hviezda, ktoré odoberali plyn. Pri tomto procese sa masívne uvoľňuje röntgenové žiarenie a práve to dokážeme zachytiť na našich zariadeniach.

Takáto konfigurácia čiernej diery a jej hviezdneho spoločníka však nie vždy znamená taký masívny prenos plynu a z toho vyplývajúci vznik množstva röntgenového žiarenia, ktoré sme schopní zachytiť.

Astronómovia v tomto prípade skúsili inú metódu. Pomocou čínskeho teleskopu Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope (LAMOST) sa pustili do hľadania hviezd, ktoré obiehajú okolo objektu, ktorý nie je vidieť.

Pri tom merajú radiálne rýchlosti pohybu sprievodnej hviezdy. Je to náročný a zdĺhavý proces, ale nakoniec s ním slávili úspech.

Bola tak objavená binárna sústava čiernej diery a hviezdy LB-1, ktorá je z nášho pohľadu umiestnená v oblasti súhvezdí Blížencov.

K zisteniu jej parametrov boli použité najväčšie optické ďalekohľady 10,4 Gran Telescopio Canarias a 10m ďalekohľad Keck-I na Havaji a tiež röntgenové observatórium Chandra, ktorá je na obežnej dráhe Zeme. Spolu s pohybom hviezdy využili astronómovia k výpočtu veľkosti čiernej diery aj svetelné Hα emisie.

Prečo teda nie je nájdená čierna diera taká masívna?

A práve toto H alfa žiarenie teraz môže teóriu o „nemožné“ čiernej diere vyvrátiť. Z vyššie odkazovaného materiálu totiž vyplýva, že toto žiarenie, ktoré malo dokazovať veľkosť čiernej diery, z nej vôbec nevychádza.

Problém spočíva v tom, že ani veľké pozemské ďalekohľady nedokážu dostatočne ostro oddeliť na takú vzdialenosť dva takto veľké objekty, zvlášť, keď je jeden z nich čierna diera. Podľa webu Live Science vedci nedokázali plne oddeliť dáta od jasného zdroja žiarenia hviezdy a od slabého zdroja čiernej diery.

Žiarenie H Alfa totiž po správnej interpretácii výsledkov pozorovaní nevykazuje žiadny pohyb. To by však nebolo možné, pretože aj taká veľká čierna diera by musela na pohyb hviezdy okolo seba reagovať a tým pádom by sa to odrazilo aj na tomto žiarení.

Existujú tak dve vysvetlenia. Prvé by znamenalo, že je čierna diera ešte výrazne väčšia a ani hviezda s ňou nepohne. Druhá možnosť znamená, že toto žiarenie vychádza z iného zdroja a to je výrazne pravdepodobnejšie variant.

A tak bola možno vyriešená jedna vesmírna záhada, ale aj nemusela. To ukážu až ďalšie merania a pozorovania. Toto totiž nie je jediná čierna diera, ktorá sa nezmestí do súčasných tabuliek.

Nedávno Laserový interferometer (Packaging) a detektor gravitačných vĺn Virgo zachytili gravitačné vlnenie spôsobené zrážkami čiernych dier vo vzdialených galaxiách. Zaujímavé je, že čierne diery zapojené do takých kolízií sú tiež oveľa väčšie, než sú naše predpoklady.