Pędząca przez wszechświat czarna dziura pozostawia za sobą warkocz gwiazd
Teleskop Hubble’a zaobserwował obiekt, który najprawdopodobniej jest wielką czarną dziurą, poruszającą się przez przestrzeń międzygalaktyczną. Ten niezwykły kosmiczny wędrowiec tworzy za sobą ślad złożony z młodych gwiazd, który rozciąga się na odległość równej połowie długości galaktyki.
„Kosmiczny potwór wydostał się na wolność”
Tak naukowcy odnoszą się do supermasywnej czarnej dziury o masie 20 milionów Słońc, która przemieszcza się przez przestrzeń międzygalaktyczną z prędkością umożliwiającą dotarcie z Ziemi na Księżyc w ciągu 14 minut.
Zamiast pożerać gwiazdy na swojej ścieżce, czarna dziura przesuwa i podgrzewa gaz obecny w przestrzeni, co prowadzi do powstawania nowych gwiazd układających się w wąskim pasku.
„Nie zaobserwowano wcześniej takiego zjawiska” – twierdzą specjaliści z NASA.
„Uważamy, że za czarną dziurą widać ślad, gdzie gaz się schładza i z niego powstają gwiazdy. Widzimy więc gwiazdy formujące się za czarną dziurą. Obserwujemy tego konsekwencje. Przypomina to kilwater ciągnący się za statkiem” – tłumaczy Pieter van Dokkum z Yale University, współautor artykułu opublikowanego w czasopiśmie „The Astrophysical Journal Letters”. „Ten ogon musi zawierać dużą ilość nowych gwiazd, biorąc pod uwagę, że jest prawie tak jasny jak galaktyka, z której pochodzi czarna dziura”.
Zaskakujące odkrycie nastąpiło przypadkowo — naukowcy nie poszukiwali czarnych dziur, zwłaszcza uciekających z galaktyk. „To zupełny przypadek, że na nią wpadliśmy” – mówi profesor van Dokkum.
On i jego zespół prowadzili badania nad gromadami gwiazd w pobliskiej galaktyce karłowatej.
„Przeszukiwaliśmy niebo przy pomocy Teleskopu Hubble’a, kiedy zauważyliśmy drobną smugę. Od razu pomyślałem: 'to promienie kosmiczne uderzające w detektor kamery, powodując liniowy artefakt’. Gdy wykluczyliśmy wpływ promieni kosmicznych, ślad wciąż był widoczny. Nie przypominał niczego, co widzieliśmy wcześniej” – opowiada astronom.
Naukowcy postanowili przeprowadzić bardziej szczegółowe obserwacje przy użyciu Teleskopów Kecka na Hawajach. Według nich, czarna dziura została wystrzelona z odległej, rodzimej galaktyki w wyniku serii zderzeń między supermasywnymi czarnymi dziurami. Stworzyli nawet precyzyjny model tego, co najprawdopodobniej się wydarzyło.
Mniej więcej 50 milionów lat temu dwie galaktyki miały się połączyć, a znajdujące się w ich centrach czarne dziury zaczęły okrążać się wzajemnie. Do układu dołączyła trzecia galaktyka, również z supermasywną czarną dziurą w środku. Trzy czarne dziury utworzyły wysoce niestabilny system.
„Para to dwójka, a tłum to trójka” – komentują eksperci agencji, nawiązując do popularnego powiedzenia.
Jedna z czarnych dziur zdobyła znaczną część pędu pozostałych i pognala w przestrzeń. Zgodnie z prawami dynamiki, pozostałe dwie czarne dziury, krążące wokół siebie, oddaliły się w przeciwnym kierunku. Ślady tego zdarzenia można zobaczyć po przeciwnej stronie galaktyki, a w jej centrum brakuje czarnej dziury, która teoretycznie powinna tam być.
Naukowcy już planują kolejne obserwacje, które mają być prowadzone przy użyciu Teleskopu Jamesa Webba oraz Teleskopu Kosmicznego Chandra.
