Astrofyzici narazili na černé díry, které odporují teoriím o zániku hvězd. Vzniknout měly sérií kosmických srážek

Teorie praví, že extrémně hmotné hvězdy se nehroutí do černých děr, ale jsou prakticky úplně vymazány katastrofickým mechanismem párové nestability, kdy z hvězdy nezůstane nic, co by stálo za řeč. Podle vědců by měla být pro hvězdy hraniční hmotnost, nad kterou k tomu dochází, asi 45 sluncí.

Gravitační astronomy, kteří naslouchají gravitačním vlnám ze srážek černých děr a odvozují z nich vlastnosti srážejících se černých děr, proto velmi mátlo, když opakovaně detekovali srážky černých děr hvězdného typu, jejichž hmotnost ale zmíněnou hranici 45 sluncí značně přesahuje. Vysvětlení nedávno nabídl mezinárodní výzkumný tým, který vedl Fabio Antonini z Univerzity v Cardiffu.

Divoké srážky v nitru hvězdokupy

Antonini s kolegy analyzoval nejnovější katalog gravitačních událostí GWTC-4, založený na pozorování gravitačních observatoří LIGO, Virgo a KAGRA, který obsahuje 153 spolehlivě potvrzených splynutí černých děr a dospěl k závěru, že tyto nejhmotnější černé díry z dosavadních gravitačních pozorování skutečně nevznikly zhroucením hmotných hvězd.

Vědci jsou přesvědčeni, že se tyto masivní „hvězdné“ černé díry zrodily divokými srážkami menších černých děr, k nimž opakovaně docházelo v centru kulových hvězdokup s velkou koncentrací hvězd, jako je například Messier 80 v souhvězdí Štíra, v nichž bývají hvězdy namačkány až milionkrát hustěji než v pustém okolí našeho Slunce. 

Badatelé zjistili, že se černé díry z detekovaných srážek dělí do dvou populací. První skupina zahrnuje méně hmotné černé díry odpovídající běžnému zhroucení hvězd. Druhou skupinu tvoří výrazně hmotnější černé díry, jejichž rotace přesně odpovídá tomu, co fyzikové očekávají od opakovaných srážek a splývání černých děr v hustých hvězdokupách.