Vedci sa domnievajú, že supermasívna čierna diera číha v strede prakticky každej galaxie vo vesmíre s hmotnosťou, ktorá je miliónkrát alebo miliardkrát hmotnejšia ako Slnko a ktorej obrovská gravitačná sila je zodpovedná za držanie všetkých hviezd pohromade. Zdá sa však, že srdce zhluku galaxií Abell 2261, ktoré sa nachádza asi 2.7 miliárd svetelných rokov od Zeme, túto teóriu prelomí. Pravidlá astrofyziky tam naznačujú, že by malo existovať obrovské monštrum s hmotnosťou od 3,000 100,000 do XNUMX XNUMX miliónov slnečných hmôt, porovnateľné s hmotnosťou niektorých z najväčších známych. Akokoľvek vedci neustále hľadajú, neexistuje nijaký spôsob, ako to nájsť. Najnovšie pozorovania pomocou röntgenového observatória NASA Chandra a Hubblovho vesmírneho teleskopu sa iba ponárajú do tejto záhady.
Pomocou údajov z Chandry získaných v rokoch 1999 a 2004 už astronómovia hľadali v strede Abellu 2,261 XNUMX znakov supermasívnej čiernej diery. Lovili materiál, ktorý sa prehrial, keď spadol do čiernej diery a produkoval röntgenové lúče, ale taký zdroj nezistili.
Vylúčený po zlúčení
Teraz, s novými a dlhšími pozorovaniami Chandry získanými v roku 2018, vykonal tím vedený Kayhanom Gultekinom z Michiganskej univerzity hlbšie hľadanie čiernej diery v strede galaxie. Zvažovali tiež alternatívne vysvetlenie, pri ktorom bola čierna diera po spojení dvoch galaxií, každá s vlastnou dierou, vyvrhnutá, aby vznikla pozorovaná galaxia.
Keď sa čierne diery spoja, produkujú vlny v časopriestore nazývané gravitačné vlny. Ak by veľké množstvo gravitačných vĺn generovaných takouto udalosťou bolo silnejších v jednom smere ako v druhom, teória predpovedá, že nová, ešte masívnejšia čierna diera by bola vyslaná plnou rýchlosťou zo stredu galaxie v opačnom smere. Tomu sa hovorí ustupujúca čierna diera.
Astronómovia nenašli žiadny definitívny dôkaz spätného rázu čiernej diery a nie je známe, či sa supermasívy dostávajú dostatočne blízko k sebe, aby produkovali gravitačné vlny a splývali. Zatiaľ overili iba roztavenie oveľa menších objektov. Nájdenie väčšej ustupujúcej by povzbudilo vedcov k hľadaniu gravitačných vĺn zo spájania supermasívnych čiernych dier.
Nepriame signály
Vedci sa domnievajú, že k tomu mohlo dôjsť v centre Abell 2261 dvoma nepriamymi znakmi. Po prvé, údaje z optických pozorovaní z Hubbla a ďalekohľadu Subaru odhalili galaktické jadro, centrálnu oblasť, kde má počet hviezd v galaxii maximálnu hodnotu, oveľa väčšiu, ako sa očakávalo, pre galaxiu svojej veľkosti. Druhým znakom je, že najhustejšia koncentrácia hviezd v galaxii je prekvapivo vzdialená od centra viac ako 2,000 XNUMX svetelných rokov.
Počas spojenia sa supermasívna čierna diera v každej galaxii potápa smerom do stredu novo zlúčenej galaxie. Ak sú držané pohromade gravitáciou a ich dráha sa začne zmenšovať, očakáva sa, že čierne diery budú interagovať s okolitými hviezdami a vytlačiť ich zo stredu galaxie. To by vysvetľovalo veľké jadro Abell 2261.
Koncentráciu hviezd mimo stredu mohla spôsobiť aj násilná udalosť, ako napríklad zlúčenie dvoch supermasívnych čiernych dier a následný spätný ráz jednej väčšej čiernej diery.
Vo hviezdach ani stopy
Aj keď existujú náznaky, že došlo k zlúčeniu čiernej diery, ani údaje z Chandry ani z Hubbla nepreukázali dôkazy o samotnej čiernej diere. Vedci predtým pomocou Hubbla hľadali skupinu hviezd, ktorú mohla zmietnuť ustupujúca čierna diera. Študovali tri zhluky blízko stredu galaxie a skúmali, či sú pohyby hviezd v týchto zhlukoch dostatočne vysoké na to, aby naznačovali, že obsahujú 10 miliárd čiernej diery slnečnej hmoty. Nenašiel sa jasný dôkaz o čiernej diere v dvoch skupinách a hviezdy v druhej boli príliš slabé na to, aby priniesli užitočné závery.
Predtým tiež študovali pozorovania Abella 2261 pomocou NSF Karla G. Janského Very Large Array. Rádiová emisia zistená blízko stredu galaxie naznačuje, že tam pred 50 miliónmi rokov došlo k aktivite supermasívnej čiernej diery, čo však neznamená, že stred galaxie v súčasnosti takúto čiernu dieru obsahuje.
Potom zamierili do Chandry, aby hľadali materiál, ktorý sa prehral a produkoval röntgenové lúče, ktoré padali do čiernej diery. Aj keď údaje odhalili, že najhustejší horúci plyn nebol v strede galaxie, nebol zobrazený ani v strede kupy, ani v žiadnej z hviezdokôp. Autori dospeli k záveru, že buď na žiadnom z týchto miest nie je čierna diera, alebo že materiál priťahuje príliš pomaly na to, aby vytvoril detekovateľný röntgenový signál.
Záhada polohy tejto gigantickej čiernej diery pokračuje. Aj keď hľadanie nebolo úspešné, astronómovia dúfajú, že jeho prítomnosť môže odhaliť vesmírny ďalekohľad Jamesa Webba. Ak to Webb nenájde, potom bude najlepším vysvetlením to, že čierna diera sa posunula dostatočne ďaleko od stredu galaxie.
