![Galaksija in opazovani kvazar 3C186 sta osem milijard svetlobnih let stran. Foto: NASA, ESA, M. Chiaberge (STScI and JHU)](https://img.rtvcdn.si/_up/upload/2017/03/25/65390115_01.jpg)
Po naših ocenah je bilo za izstrelitev črne luknje potrebne toliko energije, kolikor bi se je sprostilo v hkratni eksploziji 100 milijonov supernov.
![Črni luknji](https://img.rtvcdn.si/_up/upload/2017/03/25/65390116_02.jpg)
![Gravitacijski valovi](https://img.rtvcdn.si/_up/upload/2015/09/05/65241868_09.jpg)
![Anteni](https://img.rtvcdn.si/_up/upload/2017/03/25/65390117_03a.jpg)
![Andromeda](https://img.rtvcdn.si/_up/upload/2015/01/11/65176123_14.jpg)
![Strelec A*](https://img.rtvcdn.si/_up/upload/2017/03/25/65390124_05.jpg)
![Črna luknja](https://img.rtvcdn.si/_up/upload/2014/09/20/65144730_04.jpg)
Galaksije so standardna vesoljska "domovanja". So kroglasti ali diskasti roji snovi, navadno obkroženi z milijoni svetlobnih let praznine. Sestavljene so iz desetin ali stotin milijonov zvezd in najbrž najmanj toliko planetov okoli njih, pa ogromnih oblakov prahu in plinov. Brez njih ne bi bilo ne Sonca ne Zemlje z nami vred.
A pretežnega dela galaksij verjetno* ne bi bilo brez še enega ekstremnega pojava - črnih lukenj, in to supermasivnih. Te nepredstavljivo goste kepe snovi zagotavljajo težnostni privlak, ki galaksijam zagotavlja obstoj in strukturo (poleg temne snovi, a o tem drugič). Črne luknje so osrednja ojnica, okoli katere je zgrajeno kolo; temeljni kamen vse preostale strukture. Kljub svoji uničevalni naravi, ki nepovratno pogoltne vse dovolj bližnje, brez črne luknje človeštvo nikdar ne bi obstajalo.
Ko os zbeži iz kolesa
Zato je precej nenavadno, če os beži iz kolesa; oziroma če astronomi odkrijejo supermasivno črno luknjo, ki se ji nadvse mudi ven iz domače, velike spiralne galaksije. Prav to je pred dnevi storila mednarodna raziskovalna skupina s pomočjo vesoljskega teleskopa Hubble. Našla je "pošastno veliko" črno luknjo z maso milijarde Sonc, ki je že na četrt poti zunaj svoje galaksije 3C186.
Osrednje črne luknje so navadno približno v središču domačega osvetja, saj se vse preostalo vrti okoli njih. Tale na sveže odkrita pa je kar 35.000 svetlobnih let od središča 3C186. To je več od razdalje med centrom Galaksije Rimske ceste in Zemljo, torej je pobegnila že precej daleč. Astronomi ocenjujejo, da beži s hitrostjo 7,5 milijona kilometrov na uro. Na tak način bo osvetje zapustila v roku 20 milijonov let in najbrž vekomaj drvela po vesolju, piše v sporočilu za javnost.
Sicer ni povsem prvič, da so astronomi opazili črno luknjo zunaj središča in na poti ven. A vsi do zdaj znani primeri so le kandidati; še nepotrjeni. Tokratni v osvetju 3C168 pa je podprt s kopico precej trdnih dokazov, trdijo na Nasi. Pri masi milijarde Sonc je tudi najmasivnejši primer pobegle črne luknje. Meritve in dokazi bodo objavljeni v znanstveni publikaciji Astronomy & Astrophysics.
Opazovanje združitev galaksij
Odkritje se je zgodilo napol naključno, ko so s Hubblom izvajali obširno raziskavo zelo oddaljenih galaksij, ki v postopku medsebojnega združevanja močno sevajo. "Pričakoval sem, da bom videl kup združevanj in veliko kaotičnih, vročih osvetij okoli kvazarjev. Nisem pa pričakoval, da bomo pri tem našli kvazar, ki je tako daleč od središča normalno oblikovane galaksije. Črne luknje se namreč skrivajo v osrčju, kar koli drugačnega je zelo nenavadno," je zapisal vodja raziskave Marco Chiaberge.
Kvazar je izjemno svetlo nebesno telo - med najsvetlejšimi v vesolju. V osnovi je to črna luknja in okoliška snov, ki med "padanjem" proti luknji močno zažari.
Najdba pri kvazarju 3C186 in njegovi galaksiji, oddaljeni kar osem milijard svetlobnih let, je celotno raziskovalno ekipo precej presenetila. Zato so Hubblove posnetke dopolnili še z deli Chandre in kopnega teleskopa SDSS. Tako so dobili podatke iz širokega dela spektra elektromagnetnega valovanja, od rentgenskih do ultravijoličnih in še svetlobe blizu infrardeče, in vsi kažejo na isti scenarij, je zatrdil Chiaberge.
Hubble je galaksijo opazoval na svetlobi blizu infrardeče in nam vidni svetlobi in s tem podal prvi namig, da je v osvetju nekaj narobe, oz. posnel kvazar 35.000 svetlobnih let od centra. Spektroskopija (analiza razlomljene svetlobe na barve) je razkrila hitrost plinov okoli kvazarja in podala osnovo za oceno hitrosti (7,5 mio. kilometrov na uro). Prek hitrosti plinov se da dokopati do hitrosti črne luknje, saj so oboji težnostno povezani. S to hitrostjo bi črna luknja od Meseca do Zemlje pripotovala v treh minutah.
Kaj je lahko izstrelilo črno luknjo?
Nastalo je vprašanje: kako je lahko meglenica svoje osrčje tako silno brcnila stran? Znanstveniki so s prstom pokazali na najverjetnejšega krivca: gravitacijske valove. Kar je dokaj nenavadno, če vemo, da so težnostni valovi navadno izjemno šibki, tako zelo, da se je človeštvo kar zadnjih 100 let trudilo, da so nazadnje prvega zaznali. Ekipa za Hubblom je v sporočilu za javnost razpredla, kako je prišla do tega scenarija.
Oblika meglenice nakazuje, da je nastala med trčenjem dveh galaksij, pri čemer sta se združili tudi jedri: dve supermasivni črni luknji. Združitev naj bi potekala tako: najprej se je v skupen oblak polagoma posedel ves okoliški material, črni luknji pa sta se v novem središču srečali in jeli vse hitreje krožiti druga okoli druge. Pri tem sta v dveh smereh povzročali vse silnejše, vse večje težnostne valove, približno tako, kot vrtni škropilec meče vodni prš.
V eno smer naj bi bili valovi večje jakosti, saj sta bili luknji verjetno različnih mas. Ko sta se po vse hitrejšem plesu nazadnje združili, sta nemudoma nehali proizvajati težnostne valove. V taistem trenutku je novonastalo luknjo izvrglo v nasprotno smer od smeri silnejšega valovanja, kot bi izstrelili raketo.
Pri tem se je potrošilo toliko energije, kolikor se je sprosti v 100 milijonih eksplozij supernov hkrati.
Redek dogodek
Astronomi so imeli precej sreče, da so ta dogodek ujeli. Združitve črnih lukenj, pri katerih se težnostni valovi v eno smer precej silnejši kot v drugo, so namreč precej redke. "Takšna asimetrija je odvisna od kombinacije lastnosti, od mase do relativne orientiranosti osi vrtenja posameznih črnih lukenj pred združitvijo. Zato so takšni dogodki zelo redki," je povedal član raziskovalne ekipe Colin Norman.
Gravitacijski valovi so motnje v "tkanini" čas-prostor. Poenostavljeno se da učinek primerjati z roko, ki potegne po vodni gladini. Povzroča jih masa, ki pospešuje. Pred 100 leti jih je napovedal fizik Albert Einstein, lani pa so jih prvič odkrili na ameriškem observatoriju LIGO (in potem še večkrat zaznali). V prvem primeru so zaznali združitev dveh črnih lukenj z maso 29 in 36 Sonc, ki se je zgodila pred 1,3 milijarde let.
Mogoča alternativa: kvazar je zadaj
Druga mogoča razlaga pravi, da je Hubble napačno zaznal kvazar znotraj osvetja, ko pa je v resnici za njo (iz zornega kota Zemlje). A če bi to držalo, bi morali astronomi v ozadju zaznati še eno dodatno galaksijo, ki pa je ni.
Črne luknje pri nas
Največja črna luknja v domači Galaksiji se skriva v središču in se imenuje Strelec A*. Od nas je oddaljena približno 26.000 svetlobnih let. Njeno velikost ocenjujejo na od 50 do 150 milijonov kilometrov, kar pomeni, da je manjša od razdalje med Zemljo in Soncem. Vsebuje pa mase za več kot štiri milijone Sonc. Odkrili so jo s pomočjo sevanja, ki ga oddaja snov tik pred "padcem" vanjo. Zelo blizu Strelca A* naj bi bila še ena srednjemasivna črna luknja z maso okoli 100.000 Sonc. Po Galaksiji naj bi jih sicer bilo na milijone, pri čemer se najbližja odkrita, V4641 Sagittarii, skriva 1.600 svetlobnih let stran.
* Prevladujoče prepričanje v znanstveni skupnosti je, da ima skoraj vsaka galaksija svojo črno luknjo na sredi, navadno supermasivno. Znana je primerjava, da je iskati črno luknjo sredi galaksije podobno kot iskati koščico v breskvi. Zgodi se, da je ni. Torej ni nujno, da jih imajo tudi male, pritlikave galaksije, pa tudi kroglaste ne. Nadaljnja težava pri potrjevanju prisotnosti črnih lukenj je v tem, da črne luknje nihče še ni videl neposredno. O njihovem obstoju sklepajo posredno, prek učinka na okolico.
Video 1: Združitev para črnih lukenj (animacija Nase)
Video 2: Črna luknja požre bližnjo zvezdo (animacija). Sijoči material v okolici supermasivne črne luknje, če se ta nahaja v središču galaksije, je kvazar.
Po naših ocenah je bilo za izstrelitev črne luknje potrebne toliko energije, kolikor bi se je sprostilo v hkratni eksploziji 100 milijonov supernov.
Komentarji so trenutno privzeto izklopljeni. V nastavitvah si jih lahko omogočite. Za prikaz možnosti nastavitev kliknite na ikono vašega profila v zgornjem desnem kotu zaslona.
Prikaži komentarje