Po desetiletí vědci spekulovali, že supermasivní černé díry by mohly být násilně vyvrženy z jejich hostitelských galaxií. Nyní pozorování vesmírného dalekohledu Jamese Webba (JWST) definitivně potvrdila existenci takového objektu nazvaného RBH-1. Tato černá díra, která má nejméně 10 milionů hmotností našeho Slunce, se řítí vesmírem rychlostí asi 954 kilometrů za sekundu, což je více než třetina rychlosti světla.
Objev RBH-1
RBH-1, který byl poprvé spatřen v roce 2023, byl původně podezřelý z úniku kvůli své neobvyklé dráze a masivní nárazové frontě, která se před ní formovala, se stopou aktivní tvorby hvězd o délce 200 000 světelných let za ní. Nedávná pozorování z JWST, vedená astrofyzikem Pieterem van Dokkumem, potvrdila tato počáteční zjištění. Černá díra skutečně rychle opouští svou mateřskou galaxii a míří do mezigalaktického prostoru.
Jak se to stalo?
Hlavním vysvětlením je gravitační puls způsobený sloučením dvou supermasivních černých děr. Když se dvě černé díry srazí, asymetrické uvolnění energie může vymrštit výslednou větší černou díru ven neuvěřitelnou rychlostí. Modelování a předchozí pozorování naznačují, že takové události jsou častější, než se dříve myslelo, což potvrzuje, že k nim dochází.
Proč na tom záleží: Tento objev poskytuje přímý důkaz pro dlouho předpovídaný jev v astrofyzice. Ukazuje, že černé díry nejsou vždy spojeny s centry galaxií; mohou být vyhozeny do prázdnoty, což může potenciálně ovlivnit vývoj galaxií a celého vesmíru.
Měření rychlosti: Přední náraz
Výzkumníci použili nástroj NIRSpec JWST k analýze rozložení rychlosti uvnitř rázové fronty – stlačeného plynu a prachu před černou dírou, když si proráží cestu mezigalaktickým prostředím. Pozorovaný modrý posuv (stlačování světla na kratší vlnové délky) před přední stranou a červený posuv (natahování světla na delší vlnové délky) za ní odhalily dramatický rozdíl v rychlosti: materiál za frontou se pohyboval o 600 kilometrů za sekundu rychleji než materiál před ním. Tuto strukturu lze vysvětlit pouze pomocí vysokorychlostního masivního objektu.
Důsledky pro Rogue Black Holes
Toto není ojedinělý případ. Existují důkazy, že může existovat značný počet supermasivních černých děr putujících vesmírem, nedetekovaných a neviditelných v temnotě mezigalaktického prostoru. Potvrzení RBH-1 potvrzuje teoretické modely a otevírá nové cesty pro studium těchto nepolapitelných objektů.
„RBH-1 poskytuje empirické potvrzení 50 let staré předpovědi, že supermasivní černé díry mohou uniknout ze svých hostitelských galaxií,“ říkají vědci.
Objev RBH-1 potvrzuje, že supermasivní černé díry mohou uniknout ze svých galaxií díky gravitačnímu zpětnému rázu nebo multitělesným interakcím. To poskytuje nový kousek skládačky v našem chápání toho, jak tyto masivní objekty utvářejí vývoj vesmíru.
