Sciencemag.cz
Doporučujeme
Klasické dalekohledy nezaznamenávají černé díry hmotnější než asi 20 Sluncí. Z analýz gravitačních vln provázejících srážky černých děr přitom víme, že zde běžně figurují objekty o hmotnosti kolem 50 Sluncí. Kde je problém?
PH: Terminologicky stále jde o malé černé díry, „větší malé černé díry“ apod. Střední černé díry ovšem stejně představují kategorii, která se v různých studiích chápe různě, může jít o stovku/stovky, ale také desítky tisíc hmotností Slunce. Viz také: Co všechno může být středně hmotná černá díra
Rozdíl lze částečně vysvětlit tím, že detektory LIGO a Virgo dokážou obsáhnout větší objem vesmíru. LIGO/Virgo může také masivnější černé díry najít snadněji, protože odpovídající gravitační vlny jsou silnější ve srovnání s vlnami z lehčích černých děr. To znamená, že detektory gravitačních vln přednostně zachycují události, v nichž figurují hmotnější černé díry – bez ohledu na to, jak jsou/mohou být relativně vzácné. Nulová detekce určitého typu černých děr pomocí klasických dalekohledů se tím ale nevysvětluje. Černé díry, respektive jejich blízké okolí, vydává během konzumace dalších hvězd záření. Není důvod, proč by černé díry s hmotností kolem 50 Sluncí měly mít menší apetit.
Nová studie ale ukazuje, že předcházející věty tak docela neplatí, alespoň ve svých důsledcích. Tým astronomů pod vedením Petera Jonkera (SRON Netherlands Institute for Space Research / Radboud University) tvrdí, že pozorování jsou systematicky zkreslená. „Chybějící“ černé díry totiž vznikají namísto explozí hvězd (supernova) jejich implozí (respektive gravitačním zhroucením hvězdy, kterému nepředchází výbuch). Černé díry zrozené implozí zůstávají na místě, tedy typicky v rovině naší Galaxie. To současně znamená, že jsou i nadále zahaleny prachem a plynem. Naopak černé díry vzniklé po výbuchu supernov při tom dostanou gravitační impulz, který je vymrští z roviny Mléčné dráhy. Pro naše dalekohledy jsou pak mnohem lépe pozorovatelné.
Vesmírný dalekohled Jamese Webba bude pracovat v infračervené oblasti spektra. Jeho pozorování tak budou mnohem méně ovlivněna prachem a plynem, který (zřejmě) obklopuje chybějící typ černých děr. Navíc velké rozměry a poloha Webbova dalekohledu umožní dobře pozorovat miliony hvězd v rovině Mléčné dráhy. Výsledky těchto pozorování by tedy měly dokázat potvrdit nebo vyvrátit výše uvedenou teorii/vysvětlení.
Peter G. Jonker, Karamveer Kaur, Nicholas Stone, and Manuel A. P. Torres, The observed mass distribution of Galactic black hole LMXBs is biased against massive black holes, The Astrophysical Journal. (2021).
Zdroj: SRON Netherlands Institute for Space Research / Phys.org
