Vědci dosáhli převratného úspěchu, když využili observatoř NASA Neila Gehlse Swift, aby poskytli důkazy o vesmírných jevech, kterých se účastní dvě obrovské černé díry.
Dvě supermasivní černé díry, které se nacházejí v centru vzdálené galaxie a jsou v orbitálním pohybu, způsobují narušení obrovského oblaku plynu, což má za následek fascinující světelný obrazec, který upoutal pozornost vědců po celém světě.
Vysvětlení opakujících se událostí AT 2021hdr poskytli astronomové
Objevný proces ve vší počestnosti začal jistou událostí, a sice AT 2021hdr, která se ihned poté, co byla poprvé pozorována zařízením Zwicky Transient Facility (ZTF) v Kalifornii v březnu 2021, stala zcela běžnou astronomickou událostí v rámci supernov.
Další výbuchy však byly detekovány každých 60 až 90 dní, což naznačovalo něco mnohem bizarnějšího. „Je to velmi podivná událost,“ řekla vedoucí výzkumnice Lorena Hernández-García. „Domníváme se, že se kolem černých děr dostal oblak plynu, který způsobuje oscilační obrazce světla ze systému v důsledku interference, kdy tyto černé díry při rotaci narušují a pohlcují plyn.“
Dvě oddělené černé díry, které se nacházejí v galaxii 2MASX J21240027+3409114, jež je od nás vzdálená miliardu světelných let, jsou od sebe vzdáleny asi 16 miliard kilometrů. Dohromady obsahují 40milionkrát větší hmotnost než Slunce a oběhnou za 130 dní. Podle předpovědí vědců se však v příštích 70 000 letech srazí, přesto však nezahálejí, protože jejich pohyby způsobují poruchy v okolním plynném mračnu.
Změny v intenzitě světla vycházejícího z černé díry
Důkazy, které poskytl Swift, jsou pro analýzu této záhady zásadní. Od listopadu 2022 sleduje dvojhvězdu z hlediska fluktuací v UV a rentgenovém záření a odpovídajícího viditelného světla ZTF. Vědci určili, že výsledky lze připsat především slapovým poruchám mohutného oblaku plynu.
Vlivem gravitace se oblak rozpadl na menší části a vytvořil oblasti horkého hustého plynu v blízkosti černých děr, které vyzařují různě intenzivní světlo. „Při každé rotaci dochází k uvolňování plynu,“ vysvětlil Hernández-García, „což má za následek kolísání světla v určitých intervalech.“
Splývání galaxií poskytuje nový pohled na dynamiku černých děr
Dalším vzrušením je zahalena skutečnost, že hostitelská galaxie splývá s jinou blízkou galaxií, což je událost, která by mohla ovlivnit pohyb černých děr. Tento aspekt, který byl ve studii odhalen poprvé, zdůrazňuje složitost systému a jeho schopnost změnit současné představy o vzniku galaxií.
Epizodické erupce umožňují nahlédnout do vývojového cyklu černých děr a jejich okolí. Takové informace jsou cenné při zdokonalování teorií černých děr a doprovodných galaxií díky dalším aktivitám ve vesmíru.
Dvacet let od svého spuštění je observatoř NASA Swift stále velmi aktuální v oblasti astronomie. „Upřímně řečeno, je úžasné být svědkem všech nových vědeckých poznatků, kterých Swift stále pomáhá komunitě dosáhnout,“ říká S. Bradley Cenko, který je hlavním řešitelem projektu Swift v Goddardově středisku kosmických letů NASA.
V budoucnu se Hernández-García hodlá věnovat dalšímu studiu světelné křivky AT 2021hdr, a to jak hostitelské galaxie, tak modelů černých děr. Tento typ výzkumu je navíc cenný vzhledem k velkým záhadám supermasivních černých děr i proto, že otevírá budoucí poznání vesmíru, který je v procesu dynamických změn.
Nález AT 2021hdr představuje zajímavé možnosti interakce černých děr s jejich okolím. Díky lepšímu pochopení tohoto aspektu mohou vědci více proniknout do historie galaxií, včetně toho, jak se černé díry v tomto období vyvíjely. Zároveň pokračuje mise, při níž vesmír postupně odkrývá i skrývá další tajemství tím, že představuje další vzrušující a podnětné nové aspekty své struktury.