Po domnevi astronomov je v središču vseh ali skoraj vseh galaksij supermasivna črna luknja. Toda ko se galaksije združijo, ali to storijo tudi njihove črne luknje? Po simulacijah odgovor ni vedno enoznačen: včasih se ena izmuzne iz gravitacijskega primeža združene galaksije in kot izgnanka potuje po vesolju. Zdaj je raziskovalna skupina našla dolgo iskan dokaz o obstoju supermasivne črne luknje, okoli katere je zelo malo zvezd in ki je bila videti po združitvi galaksij izvržena iz sistema. »Česa podobnega še nismo videli,« pravi Robert Stein, astronom z Univerze v Marylandu in vodilni avtor v reviji The Astrophysical Journal Letters objavljene študije.
Astronomi že dolgo raziskujejo izide združitev galaksij in iščejo črne luknje, ki krožijo druga okoli druge. Središča galaksij, katerih svetlost utripa v letnih ali desetletnih periodah, kažejo na takšne dvojne sisteme, a rezultati doslej niso bili nedvoumni. Pri skrbnem dolgoročnem spremljanju izgorelih zvezd, imenovanih pulzarji, so zaznali ozadje gravitacijskih valov prostorčasa. Strokovnjaki zdaj menijo, da je ta šum rezultat skupnega učinka supermasivnih črnih lukenj, ki se po trkih galaksij spiralno približujejo druga drugi.
Črne luknje, ki se izselijo iz trkov med galaksijami, takšne sledi ne pustijo. Vendar obstaja pojav, ki lahko razkrije prisotnost potujočih črnih lukenj. Črne luknje po definiciji ne oddajajo svetlobe, zato jih morajo astronomi zaznavati posredno, na primer prek njihovega gravitacijskega vpliva na bližnje zvezde ali prek sijaja plina in prahu, ki ga zbere in segreje gravitacija črne luknje. Če je supermasivna črna luknja popolnoma brez snovi, te metode ne delujejo. Če pa obdrži peščico zvezd, ki krožijo okoli nje, in se ena od njih preveč približa, jo lahko gravitacija črne luknje raztrga (to je tako imenovani plimski raztrg zvezde ali TDE) – pri čemer nastane disk izjemno vroče snovi, ki sveti dovolj močno, da je viden od daleč.
Astronomi so v zadnjih letih opazili več kot 200 takšnih dogodkov raztrganja, ki so skoraj vsi povezani s črnimi luknjami v središčih galaksij. Peščica izmed njih pa bi lahko bila tudi znamenje potujočih črnih lukenj, saj jih ni mogoče povezati z večjo galaksijo. Toda tudi med njimi so lahko dogodki v pritlikavih galaksijah ali zvezdnih kopicah, ki se ne dogajajo okoli osamljenih črnih lukenj.
Da bi našla pravega popotnika, je Steinova ekipa razvila algoritem strojnega učenja, ki v preteklih opazovalnih podatkih išče značilno svetlobno krivuljo raztrganja zvezd. »Algoritem smo naučili upoštevati izključno svetlobo, ki izvira iz plimskih raztrgov, nato pa smo ga spustili v kozmos,« pravi Stein.
Od avgusta 2025 je spremenjeni algoritem našel več TDE-jev v središčih galaksij, preden je odkril enega na robu velike galaksije. »Očitno je bil na meji območja, kjer galaksije sploh ni bilo več videti,« pravi Stein. Za večjo gotovost je ekipa s čilskim teleskopom izdelala tudi optični spekter objekta, poimenovanega TDE 2025abcr, s teleskopom Neil Gehrels Swift agencije NASA pa o njem zbrala še podatke o rentgenskem in ultravijoličnem sevanju. Vsa ta opazovanja so po Steinovih besedah prepričljivo potrdila, da gre res za TDE.
Svetlobna krivulja TDE-ja kaže, da je masa črne luknje približno milijonkrat večja od Sončeve, medtem ko je masa osrednje črne luknje bližnje galaksije verjetno milijardo Sončevih mas. Po najverjetnejšem scenariju se je galaksija, velika približno kot Rimska cesta, združila z veliko večjo galaksijo, črna luknja manjše galaksije pa je ostala sama.
Takšna osamljena črna luknja je za astronome pravi dar. V tednih po odkritju TDE 2025abcr so pojav opazovali tudi s teleskopoma Keck in vesoljskim teleskopom James Webb agencije NASA, da bi zabeležili njegov sijaj v optičnem in infrardečem območju. Svetlobo TDE-jev na teh valovnih dolžinah navadno prekrije zvezdna svetloba okoliške galaksije, a ker pri TDE 2025abcr takšnega motečega dejavnika ni, to ni težava. Zanimivo je, da so strokovnjaki zaznali nekoliko več infrardečega sevanja, kot so pričakovali. Če ta pojav ostane tudi, ko TDE ugaša, bi to lahko kazalo na redko skupino zvezd okoli potujoče črne luknje, ki je morda ostanek prvotne galaksije.
Zdaj, ko astronomi vedo, da je takšne potujoče črne luknje mogoče izslediti, upajo, da bodo med več tisoč TDE-ji, zaznanimi vsako leto, našli še kakšno. Pričakovani naval takšnih TDE-jev bo ključnega pomena za razumevanje te slabo poznane populacije črnih lukenj, pravijo strokovnjaki.
