Potulné černé díry

Původ v centru galaxie
Už dlouhá léta víme, že černé díry se vyskytují v centrech galaxií. Potulné díry nejsou výjimkou a původně se také nacházely ve středu galaxií. Konkrétně ve středu malých, přímo trpasličích hvězdných ostrovů. Po dobu miliard se galaxie ve vesmíru srážely a my víme, že při kolizi dvě galaxie nakonec splynou v jednu. Napadne nás tedy, že černé díry v jejich jádru také splynou v jednu. Problém je, že kolize galaxií je velice komplikovaný proces a silné gravitační vlny jedné černé díry jsou schopné tu druhou odmrštit pryč podobně, jako když k sobě tlačíme dva stejně nabité póly magnetu.

Stěhování o dům dál
Je-li odvrhovaná černá díra uprostřed velmi malé galaxie, gravitace ji neudrží a je nucena svou mateřskou galaxii opustit. Díky tomuto kopanci je také urychlena a utíká od své galaxie pryč. Ne však daleko. Většinou se takto vytlačená černá díra úplně neodstěhuje, ale zůstane v okolí nově vzniklé galaxie. Ta je podstatně větší a má dostatečnou hmotnost na to, aby černou díru ve své blízkosti udržela. Takto se potulné černé díry dostávají do galaktického hala, čili blízkého okolí, ale už mimo rovinu galaxie.

Tento přehled některých známých interagujících systémů dokazuje, že splynutí dvou galaxií není ve vesmíru nijak výjimečný jev.|foto: NASA

Stovky srážek
Vědci Ryan O'Leary a Avi Loeb z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics odhadují, že v okolí naší Galaxie se potulují stovky černých děr. Jsou to jacísi "očití" svědci kanibalské minulosti naší Galaxie. Dobrá zpráva je, že Země ani Sluneční soustava nijak ohrožena není. Všechny osamostatněné černé díry se sice pohybují v okolí naší Galaxie, ale ne v její hlavní rovině, kde obíhá většina hvězd včetně Slunce. Ale je vůbec možné, aby Galaxie spolkla tolik menších kolegů? Odpověď zní: Ano. Vždyť i v dnešní době požírá sousední trpasličí galaxie (ve svém okolí jich má dokonce devět) a my to můžeme sledovat doslova v přímém přenosu. Takové splývání galaxií trvá sice velice dlouhou dobu, ale když uvážíme, že vesmír existuje už víc jak 13 miliard let, za takovou dobu není problém stihnout stovky srážek mezi galaxiemi.

Objekt jižní oblohy známý jako Velký Magellanův mrak je také galaxie, která bude v budoucnosti pohlcena. Kanibalkou v tomto případě je naše Galaxie.|foto: NASA

Hledání černé kočky ve tmě
Existence potulných černých děr je zatím jen předpovězena. Jestli si ale vzpomeneme na podobné případy teoretické předpovědi jevu nebo objektu v historii zkoumání vesmíru, můžeme zřejmě brzo očekávat objev. Najít černou díru, to je něco jako hledání černé kočky v noci v úplné tmě. Pokud něco neshodí, nebo nezakňourá, nemůžeme ani tušit, kde se nám schovává. Také černou díru neuvidíme, pokud nebude gravitačně působit na hmotu ve svém okolí nebo ji přímo pohlcovat, čímž vytvoří zářivý akreční disk.

Znaky potulné černé díry
Naštěstí potulné černé díry nejsou tak úplně samotné. Při odchodu ze své domovské galaxie si totiž odnesly skupinku hvězd, které při nich byly natolik blízko, že si je černá díra udržela. Celá tato soustava těles tedy vypadá jako těsná a rozměrem velice malá hvězdokupa. Dokonce tak malá, že při pozorování ze Země uvidíme jenom jeden zdroj světla. Díky zkoumání spektra jsme však schopni zjistit, že se v soustavě nachází hvězd více. Navíc byla černá díra odvržena z galaxie za bouřlivých procesů a takový kopanec způsobí, že se pohybuje velmi rychle, což pečlivý pozorovatel při opakovaném pozorování určitě nepřehlédne. Je-li teoretická předpověď správná, stačí, když najdeme takovouto těsnou a rychlou hvězdokupu a můžeme v ní předpokládat přítomnost potulné černé díry.

Potulná černá díra by se mohla podobat hvězdokupě, ale tak malinké, že ze Země jednotlivé hvězdy nerozlišíme.|foto: NASA

Kde začít?
Jestli si myslíte, že teď astronomové spustí nejlepší dalekohledy světa, a začnou hon na černou díru, mýlíte se. Naštěstí už po mnoho let fungují automatické přehlídky oblohy, tedy dalekohledy, které oblohu automaticky snímají každou jasnou noc a získaná data ukládají. Kdokoliv se tak může zpětně podívat na fotografie a hledat na nich cokoliv, co potřebuje. Díky této vymoženosti je pravděpodobné, že na archivních snímcích budou objeveni alespoň kandidáti na potulnou černou díru a následným pozorováním se objev potvrdí anebo vyvrátí. Nezbývá než popřát dobrý lov, jelikož zkoumání tohoto pro vědce nového typu objektů může mnoho prozradit o vzniku a vývoji naší Galaxie.