Supermasivní sexuální napětí měřené mezi nejtěžším kosmickým párem

V určitém okamžiku jsme všichni litovali, že to trvalo příliš dlouho, než jsme udělali krok s tím zvláštním někým, ale alespoň nás uklidňuje vědomí, že jsme nezabrali ani čtvrtinu veškerého času, který kdy uplynul. Tak dlouho rostlo sexuální napětí mezi dvěma pomalu tančícími supermasivními černými dírami, jejichž případný kongres by mohl otřást celým vesmírem.

Černé díry to mají neustále na očích, a kdo jim to může zazlívat – jsou přece tak atraktivní, že ani pověstné letmé světlo nedokáže říct ne. Když jsou dvě černé díry navzájem vtaženy do intenzivní gravitační síly, budou tangoovat několik milionů let, než se spojí v kosmickém koitu tak silném, že se stanou neoddělitelnými – doslova, dvě se stanou jednou.

Zpocení vědci to dlouho znali jen z grafických učebnic. Bez ohledu na to, kam astronomové (čti: pervové) namířili své teleskopy, prostě nemohli vidět, co se děje naživo – černé díry to buď dělaly ve tmě, nebo nejprve zatáhly své zaprášené závěsy.

Ale v roce 2015 měli nebesky frustrovaní vědci konečně štěstí. Stále to neviděli, ale tentokrát to zachytili jako sousedé sdílející zeď – prostřednictvím vibrací. Pouze namísto zvuků, které udržovaly další místnost vzhůru, to byly gravitační vlny, které deformovaly samotnou strukturu samotného časoprostoru a vlnily se vesmírem z toho mezihvězdného styku.

V následujících letech astronomové použili své extrémně citlivé vybavení, aby slyšeli stovky dalších kosmických párů, jak se šílí. V některých případech se jim to dokonce podařilo sledovat, protože jasné neutronové hvězdy jsou o něčem exhibicionističtější.

Nyní, když astronomové vyčerpali všechny ostatní voyeuristické podniky, chtějí poprvé sledovat nějakou supermasivní akci. Tyto gigantické černé díry se mohou pochlubit hmotností milionů nebo miliard Sluncí a často číhají ve středu galaxií, včetně té naší. Má se za to, že by také měly narážet na ošklivé jako jejich menší bratranci, ale protože to nikdy nebylo přímo vidět, vědci se začínají zajímat, zda supermasivní černé díry jsou nebeské celibáty.

Aby to zjistil, tým astronomů se nyní blíže podíval na dvojici supermasivních černých děr v galaxii B2 0402+379, které vypadají obzvlášť přátelsky. Tyto dva jsou od sebe vzdáleny pouhých 24 světelných let, což je v podstatě druhá základna z kosmického hlediska – pro srovnání, předchozí nejbližší pár byl v plném kněžském oděvu ve vzdálenosti 1600 světelných let.

Zdá se však, že jako nešikovní puberťáci na večírku tito dva nevědí, co dělat dál. Předchozí studie odhadovaly, že v této fázi uvízly asi 3 miliardy let. Aby astronomové zjistili, co je s nekonečnou předehrou, analyzovali archivní data z dalekohledu Gemini North, což jim umožnilo vypočítat rychlost zahanbených hvězd spěchajících z oblasti. To jim zase umožnilo odhadnout celkovou hmotnost černých děr.

Zjistili, že dvojhvězda obsahuje obrovskou hmotnost asi 28 miliardkrát větší než Slunce, což z nich dělá pohodlně nejtěžší pár černých děr, jaký byl kdy naměřen. A z toho byli vědci schopni odvodit některé klíčové detaily o minulosti páru – a potenciální budoucnosti.

Zdá se, že se černé díry spojily, protože v jejich oblasti nejsou žádné jiné sexy singly – B2 0402+379 je to, čemu se říká „fosilní kupa“, což znamená, že kupa galaxií se všechny spojila do jedné obří galaxie, takže mezi těmito dvěma zbývající černé díry, už se spojily s celou kupou dalších černých děr.

I s omezenými možnostmi seznamování se nejen ponoří. Černé díry kolem sebe nejprve několikrát proletí, navzájem se kontrolují, přičemž každý průchod přenese určitou energii na hvězdy kolem nich. Jak ztrácejí energii, začnou se k sobě přibližovat a přibližovat, až v určitém bodě převezme jejich vlastní gravitační vliv a začnou se s tím motat.

Ale čím větší jsou supermasivní černé díry, tím více wingmenů potřebujete, abyste je dali dohromady. Protože tito dva jsou dosud nejhmotnějším binárním párem, který byl dosud zaznamenán, tým dospěl k závěru, že by bylo zapotřebí ohromujícího počtu hvězd, aby se dostaly tak blízko k sobě, ale nyní se zdá, že jejich nevhodné činy vyklidily taneční parket a dvojice zůstala miliardy let v trapném limbu.

„Normálně se zdá, že galaxie s lehčími páry černých děr mají dostatek hvězd a hmoty na to, aby je rychle spojily,“ řekl Roger Romani, spoluautor studie. „Vzhledem k tomu, že tato dvojice je tak těžká, vyžadovala k provedení práce spoustu hvězd a plynu.“ Ale dvojhvězda prohledala centrální galaxii takové hmoty a nechala ji zastavenou a dostupnou pro naše studium.“

Takže konečná otázka zní: „budou, nebo nebudou?“ Vědci si nejsou jisti, zda se tam pár někdy dostane sám, ale mohlo by se to stát, pokud by vytvořili jako mnoho stagnujících párů a pokusili se věci okořenit zavedením třetí černé díry. Problém s tím je, že už nezbývají žádné další blízké galaxie, se kterými by se dalo splynout.

Pokud se nakonec dočkají svého šťastného konce, vyvrcholení pocítí celý vesmír – doslova. Gravitační vlny odvržené po této věčné hraně by byly 100 milionkrát silnější než jakékoli dosud detekované. A můžete se vsadit, že ti špinaví astronomové budou čekat, až vás budou poslouchat.

Výzkum byl publikován v The Astrophysics Journal.

Zdroj: NOIRLab