Wszystko tak naprawdę zaczęło się od Pietera van Dokkuma, naukowca z Uniwersytetu Yale przeglądającego nowe zdjęcia wykonane za pomocą sędziwego już Kosmicznego Teleskopu Hubble’a. Na jednym z setek zdjęć badacz dostrzegł obiekt, który na pierwszy rzut oka wyglądał jak jakiś sztuczny artefakt, tudzież ślad po uderzeniu promienia kosmicznego, których na zdjęciach z Hubble’a pojawiało się już wiele. W takiej sytuacji zazwyczaj badacze usuwają artefakty ze zdjęć. Tym razem też tak było. Smuga na zdjęciu zainteresowała naukowców bardziej, gdy okazało się, że mimo zaaplikowania standardowych metod obiekt ze zdjęcia nie zniknął.
Zaintrygowani nowym obiektem naukowcy postanowili jeszcze raz przyjrzeć się mu za pomocą spektroskopu. Jakież było ich zaskoczenie, gdy okazało się, że nie mają do czynienia z błędem Hubble’a, poświatą po promieniu kosmicznym, a z długim strumieniem gwiazd rozciągającym się od odległej galaktyki. Co więcej, dokładna analiza wykazała, że strumień ten składa się z młodych niebieskich gwiazd i rozciąga się na ponad 200 000 lat świetlnych. Tu warto zauważyć, że średnica Drogi Mlecznej, naszej galaktyki to zaledwie 100 000 lat świetlnych. Natychmiast zatem powstało pytanie o to, w jaki sposób taki wąski i długi strumień mógł powstać.
Supermasywna czarna dziura wyrzucona z własnej galaktyki
W toku badań naukowcy opracowali zaskakujący model tłumaczący, w jaki sposób ów strumień mógł powstać. Galaktyka, do której przyczepiony jest jeden koniec strumienia jest w rzeczywistości efektem zderzenia trzech różnych galaktyk. Według badaczy najpierw doszło do zderzenia dwóch galaktyk. Znajdujące się w ich centrach dwie supermasywne czarne dziury najpierw zbliżyły się do siebie i rozpoczęły swoisty taniec grawitacyjny wokół wspólnego środka masy. W tym momencie doszło do uderzenia w taki układ jeszcze jednej galaktyki. Kiedy supermasywna czarna dziura z tej galaktyki weszła w interakcje z układem dwóch innych obiektów tego samego typu powstał niestabilny układ, z którego jedna z czarnych dziur uzyskała na tyle dużą prędkość, że wyrwała się z okowów grawitacyjnych amalgamatu trzech galaktyk i została wystrzelona z nich w przestrzeń międzygalaktyczną. Wszystko wskazuje, że mamy zatem do czynienia z mknącą przez przestrzeń kosmiczną supermasywną czarną dziurą o masie około dwudziestu milionów razy większą od masy Słońca.
Czytaj także: Supermasywna czarna dziura pędzi przez kosmos. Astronomowie nie wiedzą jak to możliwe
Pędząc przez przestrzeń kosmiczną gigantyczna czarna dziura ściska znajdujący się przed nią zimny gaz międzygalaktyczny, który po opłynięciu czarnej dziury, pozostając niejako w jej śladzie, kilwaterze, czy smudze kondensacyjnej stanowi surowiec do procesów gwiazdotwórczych. Ze ściśniętego zimnego gazu zaczynają tworzyć się nowe niebieskie gwiazdy.
Można zadać sobie pytanie: dlaczego czarna dziura nie pochłania tego całego gazu, w który uderza. Wbrew pozorom mknąca czarna dziura nie jest w stanie wszystkiego przejeść, dlatego też część materii znajdującej się przed nią, opływa ją tylko, ulega ściśnięciu i pozostaje za nią.
Patrząc zatem na tę niepozorną kreskę na zdjęciu z Hubble’a trzeba mieć świadomość, że na jednym jej końcu znajduje się galaktyka, w której doszło do przepychanki grawitacyjnej trzech supermasywnych czarnych dziur, a na drugim końcu znajduje się jedna z tychże dziur, która została z galaktyki wyrzucona. Na tym drugim końcu właśnie dostrzegalne jest zagęszczenie zjonizowanego tlenu. Naukowcy podejrzewają, że jest to gaz międzygalaktyczny podgrzany przez przedzierającą się przez niego supermasywną czarną dziurę.
Dodatkowym potwierdzeniem takiego pochodzenia strumienia gwiazd jest jeszcze jeden element. Kiedy jedna z supermasywnych czarnych dziur została wystrzelona w jednym kierunku, pozostałe dwie powinny zostać odrzucone w przeciwnym kierunku. Badacze na zdjęciu dostrzegają delikatną strukturę, która może stanowić efekt wyrzucenia z galaktyki dwóch pozostałych czarnych dziur. To by się nawet zgadzało, bowiem w centrum galaktyki aktualnie nie widać żadnych śladów działalności jakiejkolwiek czarnej dziury. Może być zatem tak, że doszło do zderzenia trzech galaktyk, z których każda miała własną czarną dziurę w centrum i z tego zderzenia powstała jedna, znacznie większa galaktyka, która… nie ma już żadnej supermasywnej czarnej dziury. Wkrótce powinniśmy się dowiedzieć, czy tak faktycznie jest. Wszystkie powyższe informacje bazują na zdjęciach z teleskopu Hubble’a. Teraz astronomowie planują przyjrzeć się tej strukturze dokładniej za pomocą teleskopu Jamesa Webba i Obserwatorium Rentgenowskiego Chandra.