Czarne dziury mogą wędrować przez kosmos. Naukowcy mają dowód

Od dawna hipotezy mówiły o tym, że supermasywne czarne dziury mogą się poruszać niezależnie od swoich galaktyk, jednak potwierdzenie tego obserwacjami okazało się niezwykle trudne. Aż do teraz - najnowsze badania, które ukazały się w Astrophysical Journal informują o znalezieniu jednoznacznego dowodu na przemieszczanie się czarnych dziur. 

- Nikt raczej nie wyobraża sobie supermasywnych czarnych dziur, które sobie wędrują. Zwykle uważamy je za byty stacjonarne. Są bowiem zbyt masywne, by można było myśleć o nich jako o czymś, co się porusza. Pomyślcie, o ile trudniej jest wprawić w ruch kulę do kręgli niż piłkę do futbolu - powiedział Dominic Pesce, który stał na czele grupy badawczej.

Pesce i jego zespół z Centrum Astrofizyki pracował nad tematem poruszania się czarnych dziur od ponad pięciu lat, porównując prędkości supermasywnych czarnych dziur i galaktyk. Założyli, że obie prędkości będą takie same - jeśli nie, to doszło do zaburzeń czarnej dziury. 

W ramach badań naukowcy obserwowali 10 odległych galaktyk i supermasywnych dziur, w których dyskach akrecyjnych (wirująca struktura uformowana przez pył i gaz, opadający na silne źródło grawitacji) znajduje się woda. 

Woda krążąca wokół czarnej dziury wytwarza maser - wiązkę promieniowania radiacyjnego podobną do lasera. To właśnie te masery mogą być wykorzystywane do dokładnego pomiaru prędkości czarnych dziur. W tym celu naukowcy musieli wykorzystać technikę zwaną jako interferometria wielkobazowa (VLBI).

Jak podaje Wikipedia, interferometria wielkobazowa to "rodzaj interferometrii, w której dane odbierane przez niezależne od siebie radioteleskopy (...) są zapisywane razem z dokładnym czasem obserwacji (najczęściej wyznaczanym na podstawie wskazań miejscowego zegara atomowego) i przechowywane do późniejszej analizy na taśmie magnetycznej lub twardym dysku".

Dzięki wykorzystaniu tej techniki naukowcom udało się ustalić, 1 spośród 10 badanych supermasywnych czarnych dziur zdawała się być w ruchu. Była to trzy miliony razy większa od Słońca J0437+2456, która znajduje się w centrum galaktyki oddalonej od Ziemi o 230 mln lat świetlnych. 

Po zebraniu kolejnych danych przez Obserwatoria Arecibo i Gemini zespół potwierdził, że supermasywna czarna dziura porusza się z prędkością około 180 000 km/h wewnątrz galaktyki J0437+2456. Nadal jednak nie udało im się ustalić, co powoduje ten ruch. 

- Być może obserwujemy następstwa połączenia dwóch supermasywnych czarnych dziur. W wyniku takiego połączenia nowo narodzona czarna dziura może się cofnąć, a my możemy ją obserwować w trakcie odrzutu lub gdy ponownie się uspokaja - wyjaśnił biorący udział w badaniu Jim Condon, radioastronom z National Radio Astronomy Observatory. 

Naukowcy biorą pod uwagę również inne wyjaśnienie - ta supermasywna czarna dziura może być częścią układu podwójnego, złożonego z dwóch czarnych dziur. Jednak obecne instrumenty pomiarowe nie pozwalają na dokładną detekcję tego typu układów. Pewne jest, że potrzeba dalszych obserwacji, by wyjaśnić, czemu czarna dziura się porusza.