Podľa astronómov sa v strede každej alebo takmer každej galaxie nachádza superhmotná čierna diera. Keď však galaxie splynú, stane sa to aj s ich čiernymi dierami? Simulácie naznačujú, že odpoveď nie je vždy jednoznačná: niekedy jedna z nich unikne z gravitačného zovretia zlúčenej galaxie a ako vyhnanec putuje vesmírom. Výskumný tím teraz našiel dlho hľadaný dôkaz existencie superhmotnej čiernej diery, ktorú obklopuje len veľmi málo hviezd a ktorá bola zrejme vymrštená zo sústavy po splynutí galaxií. „Nič podobné sme ešte nevideli,“ hovorí Robert Stein, astronóm z Marylandskej univerzity a hlavný autor štúdie uverejnenej v časopise The Astrophysical Journal Letters.
Astronómovia už dlho skúmajú, ako sa končí splývanie galaxií, a hľadajú pritom čierne diery obiehajúce okolo seba. Na takéto dvojice poukazujú galaktické jadrá, ktorých jas pulzuje v ročných či desaťročných cykloch, doterajšie výsledky však neboli jednoznačné. Pri dôslednom dlhodobom sledovaní vyhasnutých hviezd nazývaných pulzary sa podarilo zachytiť šum pozadia gravitačných vĺn v časopriestore. Odborníci sa dnes domnievajú, že tento šum vzniká spoločným pôsobením superhmotných čiernych dier, ktoré sa po zrážkach galaxií po špirále približujú k sebe.
Čierne diery, ktoré po zrážkach galaxií odputujú preč, takýto signál nezanechávajú. Existuje však jav, ktorý môže ich prítomnosť prezradiť. Čierne diery podľa definície nevyžarujú svetlo, preto ich astronómovia musia odhaľovať nepriamo, napríklad podľa gravitačného pôsobenia na blízke hviezdy alebo žiarenia zahrievajúceho sa plynu a prachu, ktoré nahromadila gravitácia čiernej diery. Ak superhmotná čierna diera prišla o všetku okolitú hmotu, tieto metódy nefungujú. Ak si však udrží hŕstku obiehajúcich hviezd a niektorá z nich sa odváži príliš blízko, gravitácia čiernej diery ju môže roztrhať. Pri tomto jave, označovanom ako slapové roztrhanie hviezdy alebo TDE, vznikne disk mimoriadne horúcej hmoty, ktorý žiari dostatočne jasne na to, aby bol viditeľný aj z veľkej diaľky.
V uplynulých rokoch astronómovia zaznamenali viac než 200 takýchto udalostí, pričom takmer všetky súvisia s čiernymi dierami v centrách galaxií. Niekoľko z nich však môže byť prejavom putujúcich čiernych dier, keďže ich nemožno priradiť k žiadnej väčšej galaxii. Aj medzi nimi sa však môžu nachádzať udalosti v trpasličích galaxiách alebo hviezdokopách, ktoré neprebiehajú v okolí osamelých čiernych dier.
Aby Stein a jeho kolegovia našli skutočného pútnika, vyvinuli algoritmus strojového učenia, ktorý v starších pozorovacích údajoch hľadá svetelnú krivku charakteristickú pre roztrhanie hviezdy. „Algoritmus sme natrénovali tak, aby zohľadňoval výlučne svetlo zo slapového roztrhania hviezd, a potom sme ho vypustili do kozmu,“ hovorí Stein.
Od augusta 2025 upravený algoritmus našiel niekoľko TDE v centrách galaxií, kým objavil jednu takúto udalosť na okraji veľkej galaxie. „Bola jednoznačne na samom okraji, kde už galaxiu ani nebolo vidieť,“ hovorí Stein. Na potvrdenie tím získal v Čile aj optické spektrum objektu pomenovaného TDE 2025abcr a pomocou teleskopu NASA Neil Gehrels Swift zozbieral údaje o jeho röntgenovom a ultrafialovom žiarení. Všetky tieto pozorovania presvedčivo potvrdili, že skutočne ide o TDE, uvádza Stein.
Svetelná krivka TDE naznačuje, že čierna diera má približne miliónnásobok hmotnosti Slnka, zatiaľ čo centrálna čierna diera blízkej galaxie má pravdepodobne hmotnosť miliardy Sĺnk. Podľa najpravdepodobnejšieho scenára sa galaxia veľká približne ako Mliečna cesta zlúčila s oveľa väčšou galaxiou a čierna diera menšej galaxie zostala osamotená.
Takáto osamelá čierna diera je pre astronómov skutočným darom. V týždňoch po objavení TDE 2025abcr jav sledovali aj Keckovými ďalekohľadmi a Vesmírnym ďalekohľadom Jamesa Webba agentúry NASA, aby zaznamenali jeho žiarenie v optickej a infračervenej oblasti. Svetlo, ktoré TDE vyžarujú na týchto vlnových dĺžkach, zvyčajne prehluší svetlo hviezd okolitej galaxie. Pri TDE 2025abcr však takýto rušivý vplyv chýba, takže to nepredstavuje problém. Zaujímavé je, že odborníci zaznamenali o niečo viac infračerveného žiarenia, než očakávali. Ak tento jav pretrvá aj pri slabnutí TDE, mohol by poukazovať na riedke zoskupenie hviezd okolo putujúcej čiernej diery, ktoré je možno pozostatkom pôvodnej galaxie.
Teraz, keď astronómovia vedia, že takéto putujúce čierne diery možno vypátrať, dúfajú, že medzi tisíckami TDE zaznamenaných každý rok nájdu aj ďalšie. Očakávaná záplava takýchto TDE bude podľa odborníkov kľúčová pre pochopenie tejto málo preskúmanej populácie čiernych dier.
