Astronomi so odkrili oddaljeno galaksijo, iz katere vodi skoraj ravna svetla sled. Nenavadne lastnosti sledi bi lahko povzročila supermasivna črna luknja, ki je pobegnila iz galaksije. Če je interpretacija pravilna, bo to prva znana pobegla supermasivna črna luknja.
Skoraj vse masivne galaksije imajo v svojem središču supermasivno črno luknjo. Gre za izjemno goste objekte z maso več milijonov ali celo več milijard mas Sonca, ki požrejo vse v svoji neposredni okolici, vključno s svetlobo.
Galaksije med seboj trkajo in se zlivajo. Pri trku dveh ali več galaksij se na enem mestu znajde več supermasivnih črnih lukenj. Potrebujejo nekaj sto milijonov do nekaj milijard let, da po spirali pripotujejo do središča nove, združene galaksije, kjer začnejo plesati ena okoli druge pod vplivom gravitacije. Če imamo opravka le z dvema črnima luknjama, se bosta ti dve zlili v eno samo, pri čemer ju zlitje lahko brcne iz središča. Še lažje je iz galaksije izvreči črno luknjo v primeru treh plesalcev.
Simulacije pokažejo, da bi moralo v vesolju obstajati nekaj sto do nekaj tisoč supermasivnih črnih lukenj, ki se prosto gibljejo med galaksijami. Ampak kje so?
V raziskavi, ki bo objavljena v reviji Astrophysical Journal Letters (članek se da dobiti tukaj), so raziskovalci predstavili verjetno najboljšo kandidatko za pobeglo supermasivno črno luknjo, kar jih poznamo.
Posnetek galaksije, iz katere vodi svetla sled. Na desni je sled povečana. Slike so raziskovalci posneli z Vesoljskim teleskopom Hubble. Avtor: Pieter van Dokkum
Pozornost raziskovalcev je vzbudila galaksija, iz katere vodi skoraj ravna sled. Podrobnejši pogled je razkril, da tudi iz nasprotnega konca galaksije vodi podobna, čeravno precej temnejša sled. Najprej so pomislili na curke snovi, ki vodijo iz galaksij z aktivnimi črnimi luknjami v središču. A bolj ko so proučevali svetlejšo sled, težje jo je bilo pojasniti s curki.
Sled se z oddaljenostjo od galaksije oži, ravno obratno od oblike, ki jo opazimo pri curkih. Sled se obenem ne pokaže na obstoječih posnetkih v rentgenski in radijski svetlobi. Prav tako je narava svetlobe (kako se količina izsevane svetlobe spreminja z valovno dolžino) sledi drugačna od tiste, ki jo pričakujemo pri curkih.
Raziskovalci so lastnosti lahko pojasnili s supermasivno črno luknjo, ki s hitrostjo okoli 1600 kilometrov na sekundo drvi stran od galaksije. Pri potovanju zmeša plin, skozi katerega potuje, zato se za njo začenjajo rojevati zvezde. Analiza pokaže, da starost zvezd z oddaljevanjem od galaksije zares pada.
Ilustracija scenarija, ki bi lahko pojasnil sledi. Najprej se združita dve galaksiji in njuni črni luknji potujeta proti središču (1,2). Nato tretja galaksija dostavi tretjo črno luknjo (3). Tri črne luknje se gibljejo ena okoli druge (4), dokler eno izmed njih ne pobegne (5). Preostalo dvojno črno luknjo pa odbije v nasprotno smer. Avtor: Pieter van Dokkum
Avtorji raziskave sumijo, da so se v galaksiji nahajale tri črne luknje. Medsebojno gibanje je eno izmed njih, najverjetneje tisto z najmanjšo maso, izstrelilo iz središča—ta je odgovorna za svetlejšo sled. Obenem je preostali dvojec dobil pospešek v drugo smer, kar bi lahko pojasnilo temnejšo sled.
Zaenkrat ne moremo z zagotovostjo trditi, da je ta scenarij pravilen. Potrebna bodo dodatna opazovanja z različnimi instrumenti in teleskopi. Še najbolj zanimiva bodo opazovanja v rentgenski svetlobi. Če je scenarij pravilen, potem raziskovalci pričakujejo, da se črna luknja nahaja na koncu svetle sledi in seva rentgensko svetlobo.
Naslovna slika: Ilustracija trojnega sistema supermasivnih črnih lukenj. Avtor: R. Hurt/IPAC/Caltech