Pobliska czarna dziura, przelatująca przez naszą galaktykę niczym kula armatnia, dostarczyła zdaniem niektórych astronomów najlepszego dowodu na to, że czarne dziury o masie gwiazd powstają w wybuchach supernowych. Czarna dziura, nazwana GRO J1655-40, przemierza Wszechświat z prędkością 400 tysięcy kilometrów na godzinę, dużo szybciej niż sąsiednie gwiazdy. Najsensowniejsze wyjaśnienie tak wielkiej prędkości jest takie, że rozpędził ją podmuch wybuchu supernowej.

Spaceflight Now

System GRO J1655-40 przemierzając Wszechświat porusza się z prędkością 400 000 kilometrów na godzinę – czterokrotnie szybciej niż wynosi przeciętna prędkość gwiazd w galaktycznym sąsiedztwie. Żółta gwiazda widoczna na tej artystycznej wizji to Słońce.

Zgodnie ze swoją definicją czarne dziury pochłaniają światło i ich bezpośrednia wizualna obserwacja jest więc niemożliwa. Na szczęście uciekająca czarna dziura GRO J1655-40 ma towarzysza, co pozwala astronomom ją śledzić. Fotografie wykonane przez Hubble Space Telescope w latach 1995-2001 pozwoliły astronomom zmierzyć jej prędkość na tle nieba. Połączenie danych z Hubble’a z oddzielnymi pomiarami jej prędkości kątowej względem Ziemi, wykonanymi przez naziemne teleskopy przyniosło plon w postaci wyznaczenia kosmicznej prędkości czarnej dziury i określenia kształtu orbity po której się porusza – okazała się ona mocno elliptyczna.

„To pierwsza znaleziona czarna dziura, która przemieszcza się szybko przez płaszczyznę naszej Galaktyki” – powiedział Felix Mirabel, członek French Atomic Energy Commission i pracownik Institute for Astronomy and Space Physics of Argentina. – „To odkrycie jest tym bardziej ekscytujące, że ujawnia związek pomiędzy czarnymi dziurami i supernowymi„. Co więcej, jest to związek niezależny od obserwacji rozbłysków gamma pochodzących od hipernowych (jeszcze potężniejszych eksplozji gwiazd), które jak się uważa, są odpowiedzialne za powstawanie czarnych dziur. Rezultat uzyskany przez Mirabela pojawi się 19 listopada w Astronomy and Astrophysics.

Chociaż czarna dziura wyraźnie zmierza w naszym kierunku, znajduje się ona w bezpiecznej odległości 6000 do 9000 lat świetlnych od Ziemi, w kierunku konstelacji Skorpiona. Mirabel uważa, że czarne dziury mogą powstawać w wewnętrznym dysku galaktycznym naszej galaktyki, gdzie zachodzi większość zjawisk związanych z formowaniem się gwiazd.

Wokół czarnej dziury krąży towarzysz, starzejąca się gwiazda, która w ciągu 2,6 dnia zatacza pełną orbitę. Materia gwiazdy jest powoli pochłaniana przez czarną dziurę, która w wyniku tego co pewnien czas wyrzuca dżety. Dżety poruszają się z prędkością porównywalną z prędkością światła. W ten sposób GRO J1655-40 jest drugim mikrokwazarem odkrytym w Galaktyce.

STScI (HST)

GRO J1655-40 jest drugim tak zwanym 'mikrokwazarem’ odkrytym w naszej galaktyce. Mikrokwazary są czarnymi dziurami o masie równej mniej więcej masie gwiazdy. Zachowują się jak małe repliki masywnych czarnych dziur zwanych kwazarami, bedących jądrami niezwykle aktywnych galaktyk. Od wczesnych lat 70. astronomowie wiedzą o istnieniu takich czarnych dziur. Ich masy wahają się od 3,5 do około 15 mas Słońca. W tym przypadku gwiazda towarzysząca najwyraźniej przetrwała wybuch supernowej, który zainicjował powstanie czarnej dziury. To starzejąca się gwiazda dokonująca pełnego obrotu wokół czarnej dziury w ciągu 2,6 dnia. Jest ona powoli pochłaniana przez czarną dziurę. Zaznaczone na niebiesko dżety 'wypływają’ z czarnej dziury z prędkością 90 procent prędkości światła.

Jedynym przekonującym mechanizmem powstawania takich czarnych dziur jest implozja jądra gwiazdy podczas jej śmierci. Implozja wysyła falę uderzeniową, która rozdziera pozostałe części gwiazdy, tworzące w efekcie supernową. Jeśli ocalałe jądro jest masywniejsze niż 3,5 masy Słońca, nic nie może powstrzymać jego zapadnięcia się do nieskończenie małej i gęstej osobliwości.

Astronomowie skatalogowali już nawet szybciej poruszające się obiekty. Były to gwiazdy neutronowe wyrzucane przez eksplozje supernowych. Czarna dziura porusza się stosunkowo wolniej, ponieważ ma znacznie większą bezwładność.