Ta supermasywna czarna dziura gdzieś leci. Naukowcy nie wiedzą dlaczego
Supermasywne czarne dziury to najmasywniejsze pojedyncze obiekty we wszechświecie. Zazwyczaj można znaleźć je w samym centrum dużych galaktyk. Astronomowie postanowili sprawdzić, czy wszystkie supermasywne czarne dziury wygodnie siedzą nieruchomo w centrum galaktyk, czy też jakieś zwiedzają swoje okolice.
Naukowcy z Centrum Astrofizyki na Harvardzie właśnie znaleźli jedną dziurę, która nie ma ochoty siedzieć w jednym miejscu i przemierza swoją własną galaktykę.
Przez ostatnie 5 lat astronomowie obserwowali dziesięć odległych, mierząc prędkość zarówno galaktyk jak i ich masywnych czarnych dziur. Jeżeli między oboma pomiarami wystąpiłaby różnica, okazałoby się, że czarna dziura przemieszcza się względem reszty galaktyki.
Jak zmierzyć prędkość supermasywnej czarnej dziury?
Jak zwykle w przypadku czarnych dziur, nie mierzy się prędkości samego obiektu, a jego bezpośredniego otoczenia, czyli dysku akrecyjnego, w którym materia po spirali opada na czarną dziurę.
W tym przypadku badacze postanowili przyjrzeć się szczególnie tym dyskom akrecyjnym, w których jest odpowiednio dużo wody. Woda w dysku bowiem emituje promieniowanie radiowe (masery), które pozwala za pomocą interferometrii wielobazowej (VLBI) bardzo precyzyjnie zmierzyć prędkość dysku.
Pięć lat obserwacji ostatecznie opłaciło się. Choć w dziewięciu przypadkach na dziesięć, supermasywne czarne dziury miały taką samą prędkość jak galaktyki, to w jednym obie prędkości się różniły.
W odległości 230 mln lat świetlnych od Ziemi znajduje się galaktyka o przeuroczej nazwie J0437+2456. W jej wnętrzu natomiast znajduje się supermasywna czarna dziura o masie trzech milionów mas Słońca, czyli nieznacznie mniejsza od supermasywnej czarnej dziury SgrA* znajdującej się wewnątrz naszej galaktyki (4,3 mln mas Słońca).
Pomiary jej prędkości pozwoliły ustalić, że różnica prędkości między galaktyką a supermasywną czarną dziurą wynosi 360 000 km/h, przy czym środkowa część galaktyki znajduje się gdzieś między nimi, i porusza się z prędkością 180 000 km/h względem zarówno czarnej dziury jak i dysku galaktyki..
Dokąd leci czarna dziura?
Nie wiadomo. Astronomowie przypuszczają, że czarna dziura może się przemieszczać względem galaktyki, bo w rzeczywistości jest skutkiem zderzenia dwóch czarnych dziur. Często w momencie połączenia, wskutek niejednorodnych orbit obu czarnych dziur dochodzi do wyrzucenia nowej, większej czarnej dziury z miejsca, w którym się dotychczas znajdowała.
Istnieje jednak jeszcze jedna alternatywa. Być może w tej galaktyce znajduje się jeszcze jedna supermasywna czarna dziura i ruch obserwowanej czarnej dziury w rzeczywistości jest ruchem wokół ich wspólnego środka masy. Gdyby w dysku akrecyjnym otaczającym drugą czarną dziurę nie było wody, pozostałaby ona niewidoczna dla obserwacji radiowych prowadzonych przez naukowców z Harvardu. Kwestia zatem póki co pozostaje otwarta.
W najbliższym czasie program obserwacji tej galaktyki zostanie rozszerzony tak, aby udało się ustalić prawdziwą przyczynę nietypowego ruch supermasywnej czarnej dziury.
