Pár černých veleděr ve fúzujících (interagujících) galaxiích

Gemini spektroskopicky pozoruje dva páry velice těsných kvasarů

Dva velice těsné kvasary nalezli astronomové ve vzdáleném vesmíru. Tyto velice blízké kvasary jsou mnohem těsnější než jakýkoliv jiný pár kvasarů v takto vzdáleném vesmíru. Pozorování přinášejí přesvědčivé důkazy o existenci supermasivních černých děr a zásadní zjištění o slučování galaxií v raném vesmíru.

Vzdálenost kvasarů (aktivních jader galaxií s aktivní supermasivní černou dírou) činí v obou případech jen něco málo přes 10 000 světelných let. To svědčí o fúzi (splývání) mateřských galaxií. Dvojité kvasary jsou pro vědce velice cennými objekty, avšak ve vesmíru velice vzácnými. Navíc v takovýchto vzdálenostech, kdy je vidíme tak, jak vypadaly před asi 10 miliardami let.

Astronomové odhadují, že ve vzdáleném vesmíru existuje jen jeden dvojitý kvasar na asi tisíc těchto objektů. Najít tedy takovouto dvojici je příslovečným hledáním jehly v kupce sena. Kvasary jsou nejaktivnější jádra galaxií, které pohánějí supermasivní černé díry. Tyto černé díry hluboce ovlivňují vývoj galaxií. Kvasary jsou také přirozenou laboratoří, v níž lze studovat procesy vedoucí ke vzniku binárních supermasivních černých děr.

Takovéto objekty mohou ale rozlišit jen ty nejvýkonnější teleskopy, jejichž pozorovací čas je velice cenný na to, aby se daly využít k nějakém rozsáhlým přehlídkám. Proto astronomové nejdříve vytipovali 15 nadějných kvasarů z přehlídky Sloan Digital Sky Survey a s pomocí kosmické sondy Gaia identifikovali čtyři potenciální páry kvasarů. Nakonec tyto kandidáty pozorovali s pomocí HST (Hubbleova kosmického dalekohledu), který rozlišil dva těsné páry kvasarů.

Teprve následně vědecký tým použil GMOS (Gemini Multi-object Spectrograph) na Mauna Kea na Havaji. Díky kombinaci přesných dat a vynikajících pozorovacích podmínek se podařilo získat spektra od obou párů kvasarů. Přesná spektra nejenže potvrdila, že se jedná o těsné páry kvasarů, ale také zjistila rudé posuvy objektů. U bližšího činí rudý posuv 2,17 a u vzdálenějšího 2,27. Tato metoda jednoznačně vyloučila možnost, že se jedná o vetřelce kvůli náhodným superpozicím, tedy např. fyzicky nesouvisející pár hvězda - kvasar.

Existuje však nepatrná možnost, že za pozorováním dvojitých kvasarů stojí gravitační čočka. Jedná se o jev, kdy např. superhmotná galaxie díky své ohromné gravitaci zkreslí a rozdělí světlo vzdálenějšího objektu, což vede k k vytvoření více obrazů jednoho a téhož objektu. Astronomové to ale nepředpokládají.

• Zdroj: Black Hole Pairs Found in Distant Merging Galaxies