Najbližšie čierne diery sa môžu skrývať hneď za rohom, 150 svetelných rokov od nás, vo hviezdokope nazývanej Hyády. Nové výskumy ukazujú, že v tejto známej otvorenej hviezdokope v súhvezdí Býk sa skrývajú dve alebo tri stelárne čierne diery.
Nedávno astronómovia priniesli dôkaz existencie najbližšej čiernej diery v dvojhviezdnom systéme vzdialenom 1 500 svetelných rokov v súhvezdí Jednorožec. Výskum tímu vedeného Stefanom Torniamentim z Padovskej univerzity v Taliansku by tento rekord posunul na 10-násobne menšiu hodnotu. Nebude to však prekvapenie.
Diery v pohybe
Pri každej otvorenej hviezdokope staršej než asi päť miliónov rokov a obsahujúcej viac než 1 000 hviezd sa očakáva, že bude obsahovať niekoľko čiernych dier. Najhmotnejšie hviezdy v hviezdokope sa totiž stávajú supernovami už po niekoľkých miliónoch rokov a zanechávajú po sebe buď neutrónové hviezdy, alebo čierne diery. Podľa Marka Gielesa z Univerzity v Barcelone v Španielsku je prekvapujúce, že prítomnosť jednej alebo viacerých čiernych dier má na štruktúru a dynamiku hviezdokopy veľký vplyv. Preukázali to detailné počítačové simulácie. Bol tu veľký rozdiel medzi hviezdokopami s malým počtom čiernych dier a hviezdokopami bez nich, hovorí M. Gieles.
Počas existencie hviezdokopy (napr. Hyády sú staré približne 650 miliónov rokov) gravitačné interakcie medzi hviezdami spôsobia, že hmotné objekty, akými sú čierne diery, pomaly klesajú smerom k centru hviezdokopy. Menej hmotné hviezdy zasa získavajú viac kinetickej energie a končia na vzdialenejších dráhach od centra, čím sa zmenšuje kompaktnosť hviezdokopy. Táto kompaktnosť sa vyjadruje ako polomer polovičnej hmotnosti, teda polomer, vnútri ktorého je uzavretá polovica celkovej hmotnosti hviezdokopy.
Torniamentiho tím zistil, že polomer polovičnej hmotnosti pre Hyády je asi o 40 % väčší, než by sa dalo očakávať, keby hviezdokopa nikdy neobsahovala čierne diery. Počítačové simulácie ukazujú, že s dvoma alebo troma čiernymi dierami vnútri hviezdokopy by sa dosiahol lepší súhlas s pozorovaniami. To je dôležitý výsledok, uviedol Pavel Kroupa z Univerzity v Bonne v Nemecku, pretože to znamená, že keď vznikne čierna diera, môže skončiť s veľmi malým priestorovým pohybom. Ak však dostane dostatočne veľký kopanec, mohla by z hviezdokopy uniknúť. To nám poskytuje informácie o fyzikálnych procesoch počas smrti hmotných hviezd.
Problematický dôkaz
Nájsť presvedčivý dôkaz, že Hyády naozaj obsahujú čierne diery, je však problematické. Podľa Zephyra Penoyra z Leidenského observatória v Holandsku interakcie troch telies – migrujúcej čiernej diery s dvojhviezdou vo hviezdokope – vyústia pravdepodobne do situácie, keď jedna hviezda bude vymrštená z dvojhviezdneho systému a druhá začne obiehať okolo čiernej diery. Penoyrovo hľadanie dvojhviezdnych systémov s jednou hmotnou zložkou je zatiaľ neúspešné pravdepodobne preto, lebo očakávané orbitálne periódy sú príliš dlhé. Potrebovali by sme byť vynaliezavejší, aby sme prišli na spôsob, ako definitívne dokázať existenciu čiernych dier, tvrdí Z. Penoyre.
Interakcie dvojhviezd môžu prípadne viesť aj k vymršteniu čiernych dier z hviezdokopy. Ak by sa toto stalo niekedy počas posledných 150 miliónov rokov (čo je len okamih v existencii vesmíru), neukázalo by sa to v súčasnej dynamike a profile hustoty Hyád, uvádza M. Gieles. Čierne diery by za toto obdobie precestovali asi 200 svetelných rokov. Teoreticky by mohli priletieť až do našej Slnečnej sústavy, hoci pravdepodobnosť je, samozrejme, extrémne malá.
RNDr. Zdeněk Komárek
