Galaktyki wyrzucają czarne dziury
Grupa naukowców z Instytutu Fizyki Pozaziemskiej im. Maxa Plancka (MPE) zaobserwowała, jak po połączeniu się dwóch czarnych dziur nowa czarna dziura wyrzucana jest z galaktyki macierzystej. To zaskakujące odkrycie, potwierdzające jedną z kluczowych prognoz w teorii względności Einsteina, może pogłębić naszą wiedzę na temat powstawania i ewolucji galaktyk. Naukowcy zaobserwowali, że w wyniku połączenia się dwóch czarnych dziur powstała skierowana na zewnątrz galaktyki fala promieniowania grawitacyjnego o prędkości światła. Fale przemieszczały się w jednym kierunku, zaś czarna dziura pchana była w kierunku przeciwnym. W rezultacie czarna dziura oderwała się od jądra galaktyki. Ogromna prędkość odrzutu spowodowała oddalenie się czarnej dziury od galaktyki. W oparciu o analizę szerokich linii emisyjnych gazu otaczającego czarną dziurę naukowcy obliczyli, że uciekająca czarna dziura osiągnęła prędkość 2.650 km/s. Według naukowców, moc odrzutu, przy masie rzędu setek milionów mas słonecznych, spowodowała wypchnięcie czarnej dziury z galaktyki macierzystej. Obliczyli, że prędkość takiego odrzutu pozwoliłaby na pokonanie odległości pomiędzy Nowym Jorkiem a Los Angeles w mniej niż dwie sekundy. Naukowcy z Instytutu Maxa Plancka odkryli także zbiór wąskich linii emisyjnych pochodzących od pozostałego w galaktyce gazu. Promieniowanie z uciekającej czarnej dziury naładowało gaz energią. Ocenia się, że gaz ten, określany mianem "gazu dysku akrecyjnego", będzie "zasilać" uciekającą czarną dziurę przez miliony lat. Podczas akrecji gaz świeci w zakresie rentgenowskim. Po zbadaniu tego obszaru przez satelitę ROSAT naukowcy stwierdzili, że promieniowanie rentgenowskie pojawiło się wokół czarnej dziury w odległości 10 mld lat świetlnych. Tego rodzaju zdarzenia ekstremalne, należące do kluczowych prognoz w teorii względności Einsteina, od lat stanowiły przedmiot wielu dyskusji. Do tej pory takie zdarzenia można było jedynie symulować przy pomocy superkomputerów. Obserwacje poczynione przez naukowców z Instytutu Maxa Plancka dowodzą, że zdarzenia takie występują jednak w rzeczywistości. Potwierdzają one, że czarne dziury mogą się łączyć, a połączeniu takiemu towarzyszy powstawanie fal grawitacyjnych, które dają początek innym zdarzeniom. Obserwacje te wskazują ponadto, że muszą istnieć galaktyki bez czarnych dziur w jądrze, a także czarne dziury szybujące bezustannie w przestrzeni międzygalaktycznej. Zespół ma następnie zbadać, czy galaktyki i czarne dziury formowały się i ewoluowały wspólnie we wczesnym Wszechświecie, oraz czy jakiejś "populacji" galaktyk odmówiono posiadania centralnej czarnej dziury. Odkrycie dokonane przez naukowców będzie stanowić zachętę dla astrofizyków do prac nad bardziej szczegółowymi symulacjami "superodrzutu" grawitacyjnego oraz oceny jego wpływu na ewolucję czarnych dziur i galaktyk.