TLDR: Krátké zjasnění hvězdy ve Velkém Magellanově oblaku může být stopou objektu o hmotnosti asi tří Měsíců – možná potulné planety, možná černé díry z počátku vesmíru. Studie tuna, inspirace u kemů OSEL.cz tuna.

Byť máme tendenci vnímat černé díry jako mysteriózní kosmické vysavače, vznikající při extrémních podmínkách… Fskutečnosti jsou anomálií spíše my. Černé díry pravděpodobně patří mezi ty nejpřirozenější objekty vesmíru! Díky nim tikají galaxie, jejich nitro je možná pravá podstata fyzika – a mohly vzniknout i jako první objekty vesmíru!

Takzvané primordiální černé díry se mohly zformovat velmi krátce po Velkém třesku při úvodním rozfouknutí prostoru – dávno před tím, než se zrodily první hvězdy nebo trapné uhlíkové bytosti na třetí planetě od Slunce…

S primordiálkama je ale problém – zatím jsou furt hypotetické. Nyní se ale objevila studie, podle které jedna malá velká záhada, která prolétla v roce 2019 před očima astronomů, může být první detekcí takového objektu. Kamera DECam tehdy zachytila zvláštní mikročočkovou událost, kdy se hvězda asi na hodinu plynule zjasnila a zase pohasla. Nic nevybuchlo, nic neblikalo jako běžná hvězdná aktivita – jen mezi námi a hvězdou cosi proletělo a svou gravitací ohnulo její světlo…

„Co je mikročočka?“

Gravitační mikročočkování je v zásadě kosmická lupa. Když kompaktní objekt proletí přesně mezi námi a vzdálenou hvězdou, jeho gravitace ohne světlo hvězdy a ta se na krátký čas zdánlivě zjasní. Objekt sám přitom nemusí svítit vůbec. Právě proto je tahle metoda užitečná pro hledání potulných planet, hnědých trpaslíků – a teoreticky i malých černých děr.

Objekt dostal jméno PHOEBE a podle výpočtů má hmotnost asi jako tři Měsíce. To je ovšem pro běžnou černou díru směšně málo – zároveň si ale těžko představit mnoho jiných objektů s tak silným gravitačním polem. Je to však představitelné pro hypotetickou primordiální černou díru z raného vesmíru!

„Proč zrovna primordiální?“

Běžné černé díry vznikají kolapsem masivních hvězd, a proto mají hmotnosti minimálně několik Sluncí. Objekt o hmotnosti pár Měsíců by takovou cestou vzniknout neměl. Primordiální černé díry by ale mohly být jiné – nevznikly by ze hvězd, nýbrž z extrémně hustých fluktuací hmoty v raném vesmíru.

Tzv. primordiální černé díry jsou objekty, které mohly vzniknout již při „rozfouknutí“ prostoru těšně po Velkém třesku – teorie praví, že jelikož toto nakynutí nebylo homogenní, v některých místech se mohla hmota dostat do hustoty kritické pro vznik gravitační singularity. Taková tělesa by měla velikost o nižší než černodíry vzniklé z masivních supernov…

Autoři nové analýzy uvádějí, že šlo o jednu z nejrychlejších a nejméně hmotných mikročočkových událostí vůbec, s Einsteinovým časem kolem 60 minut. Z pravděpodobnostní analýzy jim navíc vychází, že objekt je asi o pět řádů pravděpodobněji součástí temnohmotného hala Mléčné dráhy než běžné hvězdné populace Mléčné dráhy nebo Velkého Magellanova oblaku.

„Takže máme i důkaz temné hmoty?“

Ještě ne – ale bylo by to vtipné, ano, kdyby primordiálky byly zároveň zdrojem (nějaké?) části temné hmoty! Autoři zatím nicméně nevylučují ani potulnou planetu – byť poloha v řídkém halu Mléčné dráhy dělá z primordiální černé díry lákavou možnost. Navíc jiné průzkumy Magellanových oblaků zatím počet podobných krátkých mikročočkových událostí výrazně omezují – což znamená, že pokud PHOEBE opravdu je primordiální černá díra, nepůjde snadno říct, že takové objekty tvoří všechnu temnou hmotu.

Možná jsme tak sic zahlédli jen osamělý planetární drobek… Ale možná kosmickou fosilii z doby, kdy vesmír ještě ani pořádně nevychladl!

[Ladislav Loukota]

Vědátor vznikl jako spinoff spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd, dnes jej provozuje spolek Hyperion Media. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – kontaktní mail je [email protected]