Zvětšit obrázek

Kompozitní snímek binárního kvasaru DSS J1254+0846, ve kterém je rentgenové záření zobrazené modrou barvou a viditelné světlo žlutou. Pozorovací čas: 4,5 hodiny Kredit: X-ray (NASA/CXC/SAO/P. Green et al.), optical (Carnegie Obs./Magellan/W.Baade Telescope/J.S.Mulchaey et al.)

Většina galaxií (ale ne zcela všechny), jakou je například naše Mléčná dráha, má ve svém centru velkou černou díru. Jestli se v jejím okolí nachází dostatek hmoty, kterou si dokáže gravitačně přitáhnout, pak ji můžeme pozorovat jako kvasar – jeden z nezářivějších kompaktních objektů ve vesmíru. Kvasary jsou aktivní jádra vzdálených galaxií, kde velké masy hmoty se po spirále smrti řítí stále vyšší rychlostí do černého nenávratna, přičemž se zahřívají, částice v nich se ionizují, navzájem srážejí a tyto dramatické děje pak okolí centrální černé díry jasně rozzáří v široké škále spektra. Jinak neviditelná černá díra je pak z velké časoprostorové dálky dobře vidět.

Ve vesmíru není výjimkou, že galaxie se k sobě přiblíží, navzájem gravitačně interagují, nebo se srážejí. To umožňuje předpokládat, že následkem těchto kolizí vznikají dvojice navzájem gravitačně svázaných černých děr, jež obíhají okolo společného těžište svého binárního systému. Pokud mají ve svém okolí stále dostatek hmoty k pohlcování, tvoří viditelný „dvoukvasar“. Protože, podle předpokladu, se většina galaktických srážek odehrála v dávne kosmické minulosti, jsou binární kvazary a s nimi související galaxie příliš vzdálené, tudíž v dalekohledech těžko rozeznatelné.

Astronomům se podařilo odhalit první jednoznačný důkaz, který potvrzuje předpokládaný vznik binárního systému kvazarů jako následku srážky dvou galaxií. Díky jednomu z dvojice Magellanových teleskopů, Baadeho dalekohledu, na observatoři Carnegieho institutu v Čile, získali optické snímky dvou srážejících se galaxií s aktivními jádry, které se projevují jako binární kvazar. Jeho složky mají odstrašující označení SDSS J125455.09+084653.9 a SDSS J125454.87+084652, která odborníkům prozrazují kdo na Zemi a kde na obloze objekty objevil. Zkratka SDSS značí Sloan Digital Sky Survey, čili Sloanova digitální prohlídka oblohy, velkorysý projekt podrobného, vícespektrálního systematického mapování oblohy. Takže zde byl dvoukvasar objeven. Je v souhvězdí Panny, od Země vzdálený 4,6 miliardy světelných let a centra obou galaxií dělí „jenom“ 70 tisíc světelných let.

Dalších pozorování se pak zhostil Paul Green z Harvardova – Smithsonova centra pro astrofyziku (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics). Využil rentgenový teleskop Chandra na Národní observatoři na Kitt Peak v Arizoně a další dalekohledy na Palomarské observatoři CALTECHu. Podrobnější optické a spektroskopické snímky doplnil John Mulchaey, astronom Carnegieho vědeckému institutu za pomoci zmíněného 6,5 metrovému Baade - Magellan teleskopu.

Snímek z optického, 6,5 metrového Baade - Magellan teleskopu odhaluje nejen dva jasné kvazary SDSS J1254+0846 – aktivní centra galaxií s masívními černými dírami uprostřed, ale i gravitací (slapovými sílami) formovaná ramena (ohony), která se z nich odvíjejí a která dokazují, že galaxie se navzájem intenzivně gravitačně ovlivňují. Kredit: John Mulchaey/Paul Green

V tiskové zprávě zdůrazňuje: „Tohle je vskutku první případ, který umožňuje pozorovat dvě oddělené galaxie, obě s kvazary, které zjevně spolu interagují“. A pokračuje: „Jenom proto, že vidíte dvě galaxie na obloze blízko sebe, jestě neznamená, že se srážejí. Ale snímky z Magellanova dalekohledu umožňují skutečně vidět slapové ohony, z každé galaxie se táhne jeden, které nasvědčují, že galaxie skutečně interagují a jsou v stadiu srážky.“

Tento „ohon“, který vypadá jako příliš roztažené rameno galaxie je útvarem galaktické hmoty, který formují slapové síly. Ty jsou projevem gravitace navzájem se obíhajících hmotných objektů. Například slapové síly Měsíce způsobují oboustranné vzdutí zemského povrchu (na straně přivrácené k Měsíci a na straně opačné), které se posouvá po planetě dokola jednou za necelých 24 hodin. My pak na březích moří a oceánů pozorujeme dvakrát denně zvýšení hladin, jež nazýváme přílivem. Právě takové slapové síly formují i „ohony“ hmoty navzájem se obíhajících galaxií a jsou důkazem jejich intenzivního gravitačního ovlivňování.

Z pozorování pak Mulchaeyův kolega Thomax Cox sestavil model. Jeho výsledkem je počítačová animace, která úspěšně simuluje pozorovanou skutečnost. Představuje systém odpovídající dvojici srážejících se galaxií v průběhu 3,6 miliardy let. V „okamžiku“, odpovídajícímu 2,33 miliardě let virtuální kvasary připomínají reálně pozorovanou situaci systému SDSS J1254+0846.
Numerické modelování naznačuje, že systém tvoří dvě masivní diskovité galaxie postupně se přibližující k společné oběžné dráze. Když se poprvé „potkaly“, srazily se, což ovlivnilo nejen jejich tvar, ale zejména rychlost a dráhu tak, že se ze vzájemného gravitačního svazku již nevymanily. A již se ani nevymaní.

Kliknutím sem, nebo na obrázek se přesměrujete na stránku s animací.

Kredit: Thomas J. Cox/Carnegie Observatories

Zdroj: Carnegie Institution Washington, DC , The Astrophysical Journal