Uciekająca czarna dziura pozostawia warkocz gwiazd

Teleskop Hubble’a dostrzegł obiekt, który prawdopodobnie jest ogromną czarną dziurą, mknącą przez międzygalaktyczną przestrzeń. Ten wyjątkowy kosmiczny podróżnik pozostawia za sobą ogon zbudowany z nowopowstałych gwiazd, rozciągający się na połowę długości galaktyki.

Jak podaje NASA, „na wolności znalazł się potwór”.

Naukowcy mają na myśli supermasywną – ważącą tyle, co 20 mln Słońc – czarną dziurę, która mknie przez międzygalaktyczną przestrzeń z taką prędkością, że z Ziemi do Księżyca dotarłaby w 14 minut.

Zamiast pochłaniać gwiazdy na swojej drodze, popycha przed sobą i rozgrzewa obecny w przestrzeni gaz, wyzwalając powstawanie nowych, układających się w wąskie pasmo gwiazd.

„Nigdy wcześniej czegoś takiego nikt nie zaobserwował” – stwierdzają eksperci NASA.

„Uważamy, że widać ciągnący się za czarną dziurą ślad, w którym gaz się ochładza i powstają z niego gwiazdy. Widzimy więc formowanie się gwiazd ciągnących się za czarną dziurą. Oglądamy tego skutki. Przypomina to ciągnący się za statkiem kilwater” – wyjaśnia Peter van Dokkum z Yale University, współautor pracy opublikowanej w magazynie „The Astrophysical Journal Letters”.

„Ten ogon musi zawierać mnóstwo nowych gwiazd, biorąc pod uwagę, że jest prawie tak jasny, jak galaktyka, z której czarna dziura pochodzi” – dodaje.

Odkrycie nie było planowane – naukowcy nie szukali czarnych dziur, tym bardziej uciekających z galaktyk.

„To czysty przypadek, że na nią natrafiliśmy” – opowiada prof. van Dokkum.

On i jego współpracownicy poszukiwali kulistych gromad gwiazd w pobliskiej galaktyce karłowatej.

„Skanowaliśmy niebo z pomocą Teleskopu Hubble’a i wtedy zauważyliśmy niewielką smugę. Od razu pomyślałem: >>to kosmiczne promienie uderzają w kamerę detektora i wywołują liniowy artefakt<<. Kiedy wyeliminowaliśmy działanie kosmicznych promieni – zobaczyliśmy, że ślad nadal jest obecny. Nie przypominał niczego, co widzieliśmy wcześniej” – relacjonuje astronom.

Naukowcy przeprowadzili więc dokładniejsze obserwacje z pomocą Teleskopów Kecka na Hawajach. Zdaniem odkrywców czarna dziura została wyrzucona z odległej, macierzystej galaktyki w wyniku wielu kolejnych zderzeń między supermasywnymi czarnymi dziurami. Stworzyli nawet dokładny model tego, co prawdopodobnie się działo.

Ok. 50 milionów lat temu miały się połączyć dwie galaktyki, a leżące w ich centrach czarne dziury zaczęły krążyć wokół siebie. Do układu dołączyła trzecia galaktyka, również z supermasywną czarną dziurą w centrum. Trzy czarne dziury utworzyły już wysoce niestabilny system.

„Dwójka to para, a trójka to tłum” – komentują eksperci agencji, przypominając popularne powiedzenie.

Jedna z czarnych dziur przejęła dużą część pędu pozostałych i pomknęła w przestrzeń. Zgodnie z zasadami dynamiki pozostałe dwie, krążące wokół siebie czarne dziury odleciały w przeciwną stronę. Ślad tego można zobaczyć na przeciwległej stronie galaktyki, a w jej centrum nie ma czarnej dziury, która teoretycznie powinna się tam znajdować.

Badacze planują już dalsze obserwacje, które zamierzają prowadzić za pomocą Teleskopu Jamesa Webba o Teleskopu Kosmicznego Chandra.

PAP