Co by mohlo dostat supermasivní černou díru (zkráceně SMBH z anglického supermassive black hole) z její domovské galaxie? Tyto objekty mohou mít hmotnost milionů, či dokonce miliard Sluncí. Co je dost silné na to, aby to přesunulo jednoho z těchto gigantů? Odpověď zřejmě leží ve srážkách galaxií. Astronomové tvrdí, že mají k dispozici první potvrzený případ unikající SMBH. Nachází se v galaxii Kosmická sova, což je ve skutečnosti dvojice prstencových galaxií vzdálených přibližně 8,8 miliardy světlených let. Tyto prstence vypadají jako soví oči a postupně se k sobě přibližují a splývají. Astronomové pozorující Kosmickou sovu objevili dlouhý lineární útvar a spekulovali, zda by nemohlo jít o ohon, který po sobě zanechala první potvrzená SMBH. Nyní to nový výzkum potvrdil.
Zdroj: https://scx2.b-cdn.net/
Nový výzkum je pojmenován „JWST Confirmation of a Runaway Supermassive Black Hole via its Supersonic Bow Shock“ (Potvrzení existence unikající supermasivní černé díry na základě jejího nadzvukového čelní rázové vlny s pomocí JWST) a byl předložen do The Astrophysical Journal Letters. Vedoucím autorem je Pieter van Dokkum z astronomického oddělení na Yale university. Byl už hlavním autorem několika odborných článků, které studovaly Kosmickou sovu a hledaly konečné důkazy unikající SMBH. Výzkum je k dispozici online na serveru preprintů arXiv.
„Příležitostné úniky SMBH z jejich domácích galaxií jsou v teoretickém výzkumu předpovídány již dlouho,“ píše van Dokkum a jeho spolupracovníci: „Představujeme pozorování JWST (přístroje NIRSpec Integrated Field Unit) kandidáta na unikající SMBH na vrcholu 62 kiloparseků dlouhého lineárního útvaru na z = 0,96.“ Existují dva kanály, které mohou dát SMBH požadovanou rychlost k úniku z galaxie. Jeden pochází z interakce tří těles a druhým je zpětný ráz gravitačních vln způsobený splynutím dvou černých děr. „Oba kanály nastávají přirozeně jakožto důsledek slučování dvou galaxií, když se černé díry z původních galaxií dostanou do centra svého nástupce,“ píší autoři.
Přítomné jsou dva útvary. Prvním je ohon, který se táhne 200 000 světlených let a tím druhým je rázová vlna. Tlak v ohonu je nižší než v rázové vlně, takže se plyn akumuluje v ohonu a vytváří nové hvězdy. JWST pozoroval kandidáta na unikající černou díru 1 (RHB1 = Runaway Black Hole 1) s pomocí NIRSpec Integrated Field Unit. Tento přístroj pozoruje malé části oblohy na výsečích pouze 3 × 3 obloukové vteřiny a současně zachycuje záření i spektra. Umožňuje tak astronomům nejen sledovat objekty, ale také analyzovat přicházející záření, aby mohli určit najednou složení, teplotu i pohyb.
Zdroj: https://scx2.b-cdn.net/
„Zjistili jsme tedy, že pozorovaná kinematika na špičce RBH-1 je kvalitativně v souladu s předpoklady pro silnou nadzvukovou rázovou vlnu,“ vysvětlují autoři. Rázová vlna je klíčovým důkazem podporujícím RBH. „Důkazy o existenci nadzvukové čelní rázové vlny v přední části RBH-1 jsou velmi přesvědčivé, až téměř nezvratné.“ Identifikací ohonu a rázové vlny výzkumníci potvrdili, že to, co vidí, je první potvrzená unikající SMBH. V předešlém článku již identifikovali tyto útvary, ale postrádali podrobné důkazy, které by potvrdily, že to, co vidí, byla RBH. Nová pozorování teleskopu Jamese Webba a Hubbleova teleskopu jsou z velké části zodpovědná za toto potvrzení, přičemž JWST král hlavní úlohu.
„Hlavním tvrzením článku I bylo, že lineární útvar představuje proud za unikající supermasivní černou dírou, což naše analýza jednoznačně potvrzuje,“ napsali autoři a dodali: „S využitím nových dat od HST (UVIS) a JWST (NIRSpec) potvrzujeme, že pozoruhodný lineární útvar zmiňovaní v článku I představuje stopu za unikající supermasivní černou dírou. … Potvrzujeme také přítomnost prostorově rozlišeného obloukové rázové vlny v čele proudu, což jsme předpověděli na základě rázových modelů a svítivosti uzlu [O III] v datech z přístroje LRIS na Keckově dalekohledu.“
Od chvíle, kdy vědci předpověděli, že se ze SMBH mohou stát tuláci vlivem interakce tří těles, či zpětnému rázu gravitační vlny. už uplynulo 50 let. Nalezení prvního objektu svého druhu je vždy triumfem odhodlání a intelektuálních schopností, ale když je jeden, jsou pravděpodobně i ostatní. Jejich nalezení bude úkolem pro budoucí teleskopy. „Pro systematické hledání těchto jevů se nejvíce hodí širokoúhlé průzkumy prováděné pomocí teleskopů Euclid, či Nancy Grace Roman Space Telescope,“ uzavírají autoři. Vesmír se někdy může jevit jako strašně podivné a hrozivé místo, a tento objev naše obavy nijak nezmírní. Ačkoli nám v žádném případě nehrozí žádné nebezpečí, je to děsivá představa, že se supermasivní černé díry o hmotnosti desítek milionů hmotností Slunce mohou řítit vesmírem, stlačovat vše, co jim stojí v cestě, a za sebou zanechávat proud plynu a nových hvězd.
Zdroj: https://scx2.b-cdn.net/
Přeloženo z:
https://phys.org/
Zdroje obrázků:
https://scx2.b-cdn.net/gfx/news/2025/thank-the-jwst-for-con.jpg
https://scx2.b-cdn.net/gfx/news/2025/thank-the-jwst-for-con-1.jpg
https://scx2.b-cdn.net/gfx/news/2025/thank-the-jwst-for-con-2.jpg
https://scx2.b-cdn.net/gfx/news/2025/thank-the-jwst-for-con-3.jpg
