Existuje mnoho záhad ve vesmíru, ale existenci trojitých systémů černých děr se podařilo poprvé možná skutečně objevit až nyní. Když vědci analyzovali signály gravitačních vln vzniklých při srážce dvou černých děr, našli důkaz, že v tom hrál roli ještě třetí, neviditelný účastník. Tento nečekaný nález z události GW190814 může zásadně proměnit náš pohled na vznik a vývoj extrémně hustých objektů ve vesmíru a potvrzuje, že jsou zde ještě neprozkoumané scénáře, o kterých jsme dosud jen spekulovali.
Co nám říká událost GW190814?
Srážka dvou černých děr detekovaná 14. srpna 2019 vzbudila pozornost mnoha astrofyziků, protože vykazovala anomální zrychlení. Právě tato odchylka naznačuje, že soustava nebyla pouze dvojicí, jak bývá běžné, ale že šlo o soužití s dalším skrytým objektem. Vědecký tým zkoumající data z kolaborace LIGO–Virgo–KAGRA posílil hypotézu přítomnosti třetí masivní černé díry v systému — což v praxi znamená možný první skutečný důkaz trojitého systému černých děr.
Masy a poměr velikostí v systému
Oproti běžné představě o binárních systémech měla jedna z černých děr v této události hmotnost pouze 2,6krát větší než Slunce a druhá byla asi 23krát hmotnější než Slunce. Takový rozdíl je netypický — většinou jsou dvojice černých děr podobných rozměrů. Tato extrémní nesouměrnost znamená, že soustava mohla vzniknout ve složitějším gravitačním prostředí, například pod vlivem třetího tělesa. Tak jsme možná narazili na nový model vzniku černých děr.
Různorodost černých děr ve vesmíru
| Hmotnost objektu | Typ objektu |
|---|---|
| 2,6× hmotnost Slunce | menší černá díra |
| 23× hmotnost Slunce | větší černá díra |
Jak byly výsledky potvrzeny
Vědci analyzovali gravitační signály a zkoumali zrychlení soustavy. Podle výpočtů dosahovalo toto zrychlení až 0,0015 rychlosti světla s přesností téměř 90 %. Ve světě vědy to znamená významný nález, protože takový pohyb může být způsoben právě pohybem kolem třetího, kompaktního objektu — tedy další, ještě mohutnější černé díry v systému. Analýza z LIGO–Virgo–KAGRA tak poskytla důkazy o existenci složitějších gravitačních soustav než dosud předpokládali i ti nejzkušenější vědci.
„Je to poprvé, kdy jsme v datech ze srážky černých děr zachytili jasný signál třetího kompaktního objektu. Znamená to, že systém vznikl v mnohem složitějším prostředí, než jsme si dlouho mysleli.“
Proč je existence trojitých systémů důležitá
Podobná zjištění rozšiřují naše znalosti o hierarchických splynutích černých děr. Pokud se časem potvrdí více trojitých systémů, znamená to, že tyto extrémní objekty nevznikají vždy ve dvojicích izolovaných od okolí, ale v divočejších vesmírných uskupeních. V budoucnu lze očekávat, že přístroje jako LIGO, Virgo nebo KAGRA zaznamenají i další podobné události. To nám pomůže lépe porozumět tomu, jak černé díry rostou, vyvíjejí se a jakou roli hraje gravitace v jejich životním cyklu.
Pohled autora
Přiznávám, že tahle novinka mě překvapila. Vždy jsem považoval černé díry za tajuplné a vzdálené, ale myšlenka, že bychom skutečně mohli sledovat, jak se tři z nich vzájemně ovlivňují a vzniká něco tak neobvyklého, mě naplňuje zvědavostí. Myslím si, že astronomům v Brně nebo Praze i jejich kolegům po celém světě se otevírají zcela nové možnosti pro výzkum vesmíru a vzniká větší šance, že jednoho dne uvidíme ještě podivnější a vzácnější soustavy než tato.
Co to znamená pro budoucnost výzkumu černých děr?
Z objevů, které nám přináší výzkum gravitačních vln, je jasné, že černé díry existují nejen v párech, ale i ve složitějších kombinacích. To zásadně rozšiřuje náš pohled na vesmír a inspiruje nové výzkumné projekty, jejichž výsledky mohou najít místo i ve špičkových programech českých univerzit a ústavů. Každý další podobný nález zvýší význam středoevropských laboratoří pro pochopení toho, jak gravitační síly formují náš vesmír a jaká tajemství stále zůstávají skryta v černých hlubinách prostoru.
Často kladené dotazy
- Jaká byla hlavní zvláštnost události GW190814? Událost GW190814 vykazovala anomální zrychlení, což naznačuje přítomnost třetí černé díry v systému, nikoli pouze dvou.
- Proč rozdíl v hmotnostech černých děr v systému není běžný? Obvykle jsou černé díry v binárních systémech podobné velikosti, zde však šlo o velmi malou a velmi velkou černou díru, což svědčí o složitějším systému.
- Jak byly detekovány gravitační vlny? Objev byl umožněn pokročilými observatořemi LIGO, Virgo a KAGRA, které sledují změny v gravitačních vlnách vznikajících při srážce extrémně hmotných objektů.
- Mohou být podobné trojité systémy častější, než se předpokládalo? Nový výzkum naznačuje, že takové systémy mohou být ve vesmíru běžnější — některé již mohou být ukryty v nashromážděných datech a čekají na analýzu.
Komentáře