Ultramasywna czarna dziura – pasibrzuch z Holm 15A

Gdzieś daleko stąd, 700 milionów lat świetlnych od Drogi Mlecznej, pasie się jedna z największych poznanych kreatur. Czarna dziura o masie przekraczającej 40 miliardów Słońc.

W ostatnim numerze The Astrophysical Journal pojawił się artykuł omawiający niedawne odkrycie astronomów z Instytutu Maxa Plancka w Monachium. Zespół Kianuscha Mehrgana pochwalił się zarejestrowaniem kolosalnej czarnej dziury, zalegającej w centrum galaktyki eliptycznej Holmberg 15A. Czy jest to największy z poznanych dotąd obiektów we wszechświecie? Prawdopodobnie nie, ale ma spore szanse na podium i wciąż zasługuje na uwagę. Zresztą, czy którąkolwiek z supermasywnych czarnych dziur można zignorować?

Za obecną rekordzistkę najczęściej uważa się TON 618, o przypuszczalnej masie sięgającej 66 miliardów Słońc. Nasza dzisiejsza bohaterka z Holm 15A prezentuje się nieco skromniej, jednak szacowana masa na poziomie 40 miliardów Słońc również powinna budzić respekt. Mimo dekad obserwacji i tysięcy skatalogowanych obiektów, potwory tej klasy nadal są czymś unikatowym, przerastającym to, co znamy o cały rząd wielkości. I nie mówię tu o porównywaniu Holm 15A z jakąkolwiek przeciętną czarną dziurą, lecz z kolegami należącymi do “podobnej” kategorii wagowej.

Pomyślcie o Sagittariusie A*, czarnym Słońcu Drogi Mlecznej dyrygującym ruchem setek miliardów gwiazd. Jego masa to jakieś 4,3 miliona Słońc. Pan i władca naszej galaktyki jest ponad 9 tysięcy razy mniejszy od swojego krewnego z Holm 15A. To trochę tak jakby zestawić masę Jowisza z masą Słońca. Albo – jeśli wolicie coś bardziej przyziemnego – jakby porównać samotne ziarenko kawy z dwudziestokilogramowym workiem cementu. A przecież mówimy o dwóch supermasywnych czarnych dziurach. Nic dziwnego, że co niektórzy astrofizycy, dla wyróżnienia tej posępnej elity, używają pojęcia ultramasywnych czarnych dziur. Ogółem, wystarczy masa niecałych 20 miliardów mas Słońca, aby załapać się do pierwszej dziesiątki ekstremalnie masywnych obiektów. Dwukrotnie większa masa Holm 15A zapewnia jej więc pewną lokatę w ścisłej czołówce.

Co więcej, jak wiemy dzięki mądrości Karla Schwarzschilda, masa czarnej dziury koresponduje z rozmiarami jej horyzontu zdarzeń. Oznacza to, że ultramasywne bestie pozostają również najbardziej obszernymi ciałami we wszechświecie. Pamiętam, jak kilka lat temu portretowałem na łamach bloga NGC 1277 o masie 17 miliardów Słońc. Wspominałem wtedy, że jej oblicze mogłoby z łatwością zasłonić kilka układów planetarnych wielkości naszego. A Holm 15A? Masa 40 miliardów Słońc wiąże się z horyzontem zdarzeń o średnicy około 240 miliardów kilometrów. To tak, jakby ustawić obok siebie 20 Układów Słonecznych, licząc do orbity Plutona. Gdyby Voyager 1 (najdalej położona ludzka sonda) miał przemierzyć taki dystans, zajęłoby mu to ponad 400 lat. Całą tę ogromną przestrzeń zakrywa nieprzenikniona, czarna sfera.

Największa czarna dziura Holm 15A

Stwór z jądra Holm 15A jest wyjątkowy z jeszcze jednego powodu. Gromada Abell 85, do której przynależy Holmberg, pozostaje oddalona o 740 milionów lat świetlnych, czyli całkiem… niewiele. Tak, wiem, że brzmi to niedorzecznie. Rzecz w tym, że większość zlokalizowanych rekordowo masywnych i energetycznych obiektów zalega w centrach kwazarów ulokowanych jeszcze dalej. Od wspomnianego obiektu TON 618 dzieli nas 10,4 miliarda lat świetlnych; a od takich kwazarów jak S5 0014+81 czy APM 08279+5255, nawet 12 miliardów lat świetlnych.

Nawet jeśli Holm nie może liczyć na złoty medal w kategorii najdorodniejszego zaobserwowanego monstrum we wszechświecie, jest on bez wątpienia najmasywniejszym stworem znajdującym się w obrębie miliarda lat świetlnych od Ziemi. To o tyle istotne, że astronomowie mogli posłużyć się dokładniejszymi metodami badań, niż ma to miejsce w przypadku kwazarów leżących opodal granicy obserwowalnego wszechświata. Pomiary promieniowania dochodzącego z rdzenia galaktyki Holm 15A, pozwalają szacować masę tamtejszej czarnej dziury z marginesem błędu do 800 milionów mas Słońca. Zważywszy na skalę o jakiej mówimy, to całkiem satysfakcjonująca precyzja.

Jesteśmy zerem. Ludzkość na skali Kardaszewa 5 rzeczy, które powinieneś wiedzieć o misji Juno Z wykładu Hellera: Jak usprawiedliwić historię Wszechświata?