Vesmírem se řítí uprchlá černá díra. Zanechává za sebou rodící se hvězdy

Objev, který zpočátku vypadal jako chyba

Celý příběh začal vlastně náhodou. Astronomové analyzovali archivní snímky z Hubbleova vesmírného teleskopu, když si všimli tenké světlé čáry. Nejprve se domnívali, že jde pouze o stopu po kosmickém záření, které občas zasáhne detektory teleskopu.

Teprve když provedli další pozorování pomocí observatoře Keck na Havaji, ukázalo se, že jde o skutečný objekt.

„Když jsme vyloučili možnost, že jde o zásah kosmického záření, uvědomili jsme si, že útvar na snímku stále zůstává. Nevypadal jako nic, co jsme kdy předtím viděli,“ popsal vedoucí výzkumu Pieter van Dokkum z Yaleovy univerzity.

Kosmický kulečník

Podle astronomů byla černá díra doslova vystřelena z galaxie při mimořádně vzácné gravitační interakci tří supermasivních černých děr.

Nejprve se srazily dvě galaxie a jejich centrální černé díry vytvořily dvojici obíhající kolem společného těžiště. Později do systému přiletěla třetí galaxie se svou vlastní supermasivní černou dírou. Výsledkem byla gravitační přestřelka připomínající kulečník, při níž jedna z černých děr získala obrovskou rychlost a byla katapultována do mezigalaktického prostoru.

Černá díra místo ničení vytváří hvězdy

Černé díry si většina lidí spojuje s objekty, které vše pohlcují. Tahle ale překvapila něčím úplně jiným.

Při svém letu naráží do velmi řídkého plynu mezi galaxiemi. Přitom vytváří mohutnou rázovou vlnu, která plyn stlačuje. Právě v těchto zhuštěných oblastech pak vznikají nové hvězdy.

Výsledkem je mimořádně tenký pás mladých hvězd dlouhý asi 200 000 světelných let, tedy zhruba dvojnásobek průměru naší Mléčné dráhy.

„Domníváme se, že pozorujeme stopu za černou dírou, kde se plyn ochlazuje a může vytvářet nové hvězdy. Je to podobné jako brázda za lodí na vodní hladině – jen v kosmickém měřítku,“ vysvětlil Pieter van Dokkum.

Potvrzení po dvou letech

Když byl objev v roce 2023 zveřejněn, šlo zatím pouze o nejlepší možné vysvětlení pozorovaných dat. Definitivní důkaz chyběl.

To se změnilo až díky Vesmírnému teleskopu Jamese Webba (JWST). Ten zachytil rázovou vlnu před černou dírou i pohyb plynu, který přesně odpovídá objektu letícímu rychlostí kolem tisíce kilometrů za sekundu.

„Tohle je jediná černá díra, kterou jsme našli daleko od jejího původního domova,“ řekl van Dokkum serveru Space.com. „S Hubbleovým teleskopem jsme měli jen podivnou stopu, kterou bylo těžké vysvětlit jinak. Díky JWST jsme nyní potvrdili, že na jejím konci skutečně je černá díra, která se vzdaluje od své mateřské galaxie.“

Objev, který mění pohled na vesmír

Astronomové předpokládali existenci uprchlých supermasivních černých děr už několik desetiletí. Dosud ale chyběl přesvědčivý důkaz.

Ještě překvapivější je samotný dopad tohoto objevu. Ukazuje totiž, že černé díry nemusí být jen ničivými objekty. Za určitých okolností mohou paradoxně vytvářet podmínky pro vznik nových hvězd i daleko od jakékoli galaxie.

„Všechno na tomto výzkumu mě překvapilo. Nikdy jsem nečekal, že něco takového uvidíme. Potvrdit to pomocí JWST bylo jednoduše neuvěřitelné,“ uzavírá Pieter van Dokkum.