Sciencemag.cz
Doporučujeme
Po hledání nejmenší černé díry se vědci zaměřili i na zkoumání největších z nich. Tyto objekty se nacházejí v jádrech galaxií, nejde ovšem o závěrečná vývojová stadia hvězd – alespoň ne výhradně.
Viz také: Nejmenší černá díra má jen 3,3 hmotnosti Slunce
Černé díry mohou vznikat i jinými způsoby soustředění (akumulace) hmoty, než je kolaps velmi hmotné hvězdy. Objekty v jádru galaxií, ať už se původní černá díra vytvořila jakkoliv, navíc neustále rostou. Drtivou většina hmoty získaly jinak než z (eventuální) původní hvězdy, např. fúzemi s jinými černými dírami. Předpokládaná černá díra v centru Mléčné dráhy, Sagittarius A*, má hmotnost kolem 2,6 milionů Sluncí.
Novou analýzu souvisejících procesů nyní podali výzkumníci ve Physical Review Letters. Předpokládají, že kolapsem hvězdy může vzniknout černá díra do hmotnosti 40 Sluncí (větší „odpovídající“ hvězdy by zřejmě v dalším vývoji vytvořily dvě jádra a skončily by jako nestabilní dvojce supernov – viz též závěrečná poznámka). Černé díry poblíž středu galaxie by ale měly migrovat k prstenci kolem centrální superhmotné černé díry. Při pohybech černých děr v aktivním galaktickém jádru pak dochází k jejich slučování a jeho výsledkem jsou i černé díry nad limit 40 Sluncí (stále ovšem s hmotností o několik řádů jinde, než má vlastní superhmotné centrum).
Kolem centrální superhmotné černé díry bychom tedy měli nacházet obří černé díry zhruba do hmotnosti 60-80 Sluncí. Tyto objekty by měly mít i určité netypické vlastnosti (směr vlastní rotace vzhledem ke směru oběhu apod.). Tímto způsobem zřejmě vznikla i černá díra GW170729, detekovaná v roce 2018, která má hmotnost právě kolem 80 Sluncí. Sloučení dvou menších černých děr do tohoto objektu bylo využito i k detekci gravitačních vln.
Poznámka PH: Ve fázi supernovy je značná část (většina?) hmoty hvězdy rozmetána. Není to tak, že z hvězdy těžší než 3 Slunce vznikne černá díra a z menší neutronová hvězda, kritériem je hmotnost příslušného „zbytku“. Nejtěžší známé hvězdy (WR 102ka, HD 269810, Eta Carinae, HD 93129A a LBV 1806-20) odhadem více než 100krát převyšují hmotnost Slunce. Rovněž výše uvedený limit 40 Sluncí platí pro „zbytkovou“ černou díru, nikoliv původní hvězdu.
Y. Yang et al. Hierarchical Black Hole Mergers in Active Galactic Nuclei, Physical Review Letters (2019). DOI: 10.1103/PhysRevLett.123.181101
Zdroj: Phys.org a další
