ÚPLNĚ VYHLADOVĚLÁ ČERNÁ DÍRA

Zatím nejspolehlivější černá díra byla nalezena v eliptické galaxii M 32 (známé také jako NGC 221) v souhvězdí Andromedy. Každý astronom amatér tuhle galaxii zná. Je to jeden z těch objektů, na které se často podívá, řekne si něco jako „jo, je tady“ a už uhání dalekohledem jinam. Podívá se na ni v létě a na podzim často, protože tahle galaxie je satelitem té velké a slavné spirální galaxie M 31 — jediné, která je jakž takž vidět i prostým okem. Navštívit M 31 je jaksi povinností, i když ani ona není příliš zajímavá. Na její disk se totiž díváme skoro bočně, takže spirální ramena nejsou valně rozeznatelná, a tato spirální galaxie se nám jeví prostě jako podlouhlá elipsa, zřetelně jasnější kolem jádra. No a M 32 se jeví jako poměrně jasná (8. velikosti), dobře ohraničená eliptická mlhovinka nedaleko od velké elipsy, kterou je M 31. Dokonce na fotografiích pořízených s delší expozicí se M 32 promítá na rozšířenou elipsu M 31, takže je nám zřejmě poněkud blíže než ta velká spirála. Podle nejnovějšího určení sondou Hipparcos je M 31 vzdálena 2,9 milionu světelných let, takže můžeme odhadnout, že M 32 je vzdálena řekněme 2,7 milionu světelných let. Přesnější určení není zatím možné.

Zatímco pohled na M 32 je celkem nezajímavý, pro profesionální astronomy je tahle eliptická galaxie nejbližším objektem svého druhu. Patří mezi nevelké eliptické (měli bychom říkat elipsoidální) galaxie. Jeví se jako elipsa o rozměrech 7,6 x 5,8 obloukových minut, což odpovídá prostorovým rozměrům asi 6 000 x 4 600 světelných let. Můžete si ověřit, že její klasifikace E2 je správná. To číslo totiž vyjadřuje poměr poloos ve smyslu n = 10 (a – b)/a. Ač je to tedy proti naší Galaxii docela malá galaxie, je takřka za humny, a tedy přístupná podrobnému zkoumání. Skládá se převážně ze starých, nepříliš svítivých hvězd, jak tomu bývá u kulových hvězdokup a eliptických galaxií, které už nemají látku na tvoření mladých a svítivých hvězd. Ale byly v ní nalezeny i poměrně mladší hvězdy, staré „jen“ asi 2 a 3 miliardy let. Nenašly se však žádné stopy prachových mračen, svítících mlhovin, žádná oblaka neutrálního vodíku — nic, co by mohlo tuhle galaxii probudit k aktivnímu životu.

Blízkost k mohutné spirální galaxii M 31 (která je hmotnější a větší než naše Galaxie) se projevuje oboustranně. M 32 mírně pocuchala přilehlou část spirálních ramen M 31, a na oplátku ta spirální galaxie pravdědopobně otrhala vnější části M 32, která je nyní neobyčejně kompaktní, jakoby byla původně jádrem daleko větší eliptické galaxie. Ale tohle se dálo v průběhu mnoha miliard let a nemění to nic na poklidném stavu, ve kterém vidíme M 32 dnes.

Proto je překvapující, že právě v téhle pokojné, malé, eliptické galaxii byla nalezena černá díra s jistotou větší než u kterékoliv jiné galaxie. Je to ovšem především díky její blízkosti k nám. Hmotnost eliptické galaxie se odvozuje z rozptylu rychlostí jejích hvězd. V takové galaxii v podstatě neexistuje uspořádané kroužení hvězd kolem středu, jako je tomu u diskových galaxií. Každá hvězda obíhá po svém kolem centra, a po krátkou dobu je vždy možno její dráhu aproximovat protáhlou elipsou, u každé hvězdy jinak skloněnou. V každém okamžiku se k nám jedna část hvězd blíží a druhá vzdaluje, a spektroskopicky změřený rozptyl rychlostí nám říká, že M 32 má celkovou hmotnost asi 2 miliardy sluncí. Směrem ke středu galaxie rozptyl rychlostí prudce stoupá. Vzhledem k neklidu ovzduší pozemské dalekohledy nemohly vystihnout pohyby hvězd zcela blízko středu dosti přesně. Hubblův komsický dalekohled to dokáže lépe, a tak holandsko-americká skupina astronomů pronikla až do vzdálenosti jen jednoho světelného roku od středu a z pohybů hvězd našla, že uvnitř tohoto okruhu musí být soustředěna hmota nejspíše 3,4 milionu sluncí. S přihlédnutím k nejistotám to může být 2 až 5 milionů sluncí.

Ale ta kruhová oblast jednoho světelného roku kolem středu zdaleka nezáří jako tolik milionů sluncí. Daleko nejrozumnější je předpokládat, že tam je černá díra o této hmotnosti. Autoři práce rozebírají různé jiné možnosti (nakupení planet, hnědých trpaslíků, malých černých děr atd.) — všechny lze vyvrátit a ostatně jsou v jistém smyslu ještě fantastičtější než jedna velká černá díra. Zajímavé je, že tahle černá díra je naprosto klidná a projevuje se jen gravitačním působením. Zřejmě je úplně vyhladovělá: prach a plyn v galaxii nejsou, a tak by přechodnou výživu mohla poskytnout jen čas od času nějaká hvězda, která by vlivem přitažlivosti ostatních byla „přistrčena na okraj propasti“. To se patrně může stát tak jednou za tisíc až deset tisíc let. Takže přecejen je možná dobré se na tu malou galaxii občas kouknout... (Nature, 13. února 1997)