Tato bloudivá černá díra, jejíž hmotnost se odhaduje na milion Sluncí, se ukrývala na okraji hustého jádra galaxie, kde normálně takto hmotné objekty nečekáme. O jejím tajném působení se dozvěděli díky dramatickému kosmickému představení – hvězda byla roztrhána na kusy v jevu známém jako „tidální disruptivní událost“ (TDE), což je událost, při níž extrémní gravitace černé díry roztrhá hvězdu do tenkého proudu hmoty — v astronomii poeticky nazývaném „špagetifikace“.

„Je to poprvé, co jsme opticky zachytili takovou událost mimo galaktické jádro,“ říká Yuhan Yao, hlavní autorka studie a postdoktorandka na UC Berkeley. „Všichni víme, že obří černé díry sídlí v centrech galaxií – tak to máme i v Mléčné dráze. Ale tahle? Ta byla vzdálena přes 2 600 světelných let od středu. Něco takového jsme dosud neviděli.“

Zatímco centrální černá díra této galaxie – gigant o hmotnosti zhruba 100 milionů Sluncí – dál klidně požírá okolní plyn, její „potulný příbuzný“ provádí své vlastní ničivé operace na periferii.

Dvojí neviditelné srdce jedné galaxie

Objev této druhé černé díry s sebou přináší víc než jen novinku. Ukazuje, jak jsou galaxie tvarovány kosmickými srážkami. Při každém sloučení dvou galaxií se totiž jejich centrální černé díry dostanou do stejného prostoru. A byť se mohou miliardy let navzájem jen tiše obíhat, nakonec se spojí v jedno monstrum, které vypustí gravitační vlny.

A právě takovou vlnu by mohly v budoucnu zachytit přístroje jako LISA – vesmírná observatoř pro sledování gravitačních vln, jejíž start je plánován na příští desetiletí.

Zdroj: Shutterstock

„Existence této černé díry mimo jádro galaxie potvrzuje, že někde tam venku existuje celá populace bloudivých černých děr,“ vysvětluje spoluautor studie Ryan Chornock. „A právě TDE jako tato nám je mohou postupně odhalit.“

Jak byl "tulák" objeven?

Událost, která vedla k objevu – označená jako AT2024tvd – zachytila Zwicky Transient Facility, optická kamera sledující noční oblohu z observatoře Palomar v Kalifornii. Jasný záblesk světla upoutal pozornost vědců, ale brzy se ukázalo, že nepochází ze středu galaxie, nýbrž z jeho okraje.

Následovala lavina pozorování. Rentgenové satelity, Hubbleův vesmírný dalekohled i rádiové teleskopy potvrdily podezření: nešlo o supernovu, ale o TDE, a navíc mimo jádro.

„Supernovy rychle chladnou a červenají. TDE naopak zůstávají modré a horké i měsíce poté, co se objeví,“ upřesňuje Yao. „To je naše hlavní stopa.“

Dvě teorie, jeden záhadný objekt

Odkud se tato černá díra vzala? Astronomové mají dvě hypotézy.

Tou první je, že jde o pozůstatek dávno pohlcené menší galaxie, jejíž černá díra zůstala zachycená v gravitační síti větší galaxie. Možná obíhá jádro a jednoho dne se k němu přiblíží natolik, že dojde ke sloučení.

Druhou teorií je, že černá díra bývala součástí trojice černých děr v galaktickém centru. Gravitace ve třech je však chaotická a jedna z děr mohla být doslova „vykopnuta“ na periférii galaxie.

Přímé důkazy o dávném sloučení galaxií ale chybí. Erica Hammerstein, další členka výzkumného týmu, pečlivě prozkoumala snímky z HST a nenašla žádné jasné stopy po takovém procesu.

Nová éra hledání toulavých černých děr

ZTF zachycuje stovky záblesků ročně, ale doposud se vědci zaměřovali hlavně na ty, které pocházejí z galaktických center. Nyní, díky novým algoritmům a pečlivé analýze světelných křivek, se otevírá nová kapitola: pátrání po osamělých černých dírách v galaktickém podhoubí.

„Tento objev doslova otevírá dveře novému výzkumu,“ uzavírá Yao. „Teoretici dosud téměř nepočítali s tím, že by TDE mohly probíhat i mimo jádra galaxií. Teď ale víme, že tam venku něco takového existuje. A musíme tomu porozumět.“