Preskočiť na obsah Preskočiť na pätu (NCP VaT)
VEDA NA DOSAH – váš zdroj informácií o slovenskej vede

Objavili sme najstaršiu čiernu dieru. Medzi odborníkmi vyvolala mnoho otázok

VEDA NA DOSAH

Nachádza sa v strede galaxie GN-z11, ktorá bola po prvýkrát objavená v roku 2017 asi 13,4 miliardy svetelných rokov od našej Galaxie.

Disk horúceho plynu okolo čiernej diery. Zdroj: NASA/JPL-Caltech

Disk horúceho plynu okolo čiernej diery. Zdroj: NASA/JPL-Caltech

Výskumníci pomocou vesmírneho ďalekohľadu Jamesa Webba zachytili najstaršiu čiernu dieru, akú sa nám kedy podarilo detegovať. Otvorili sme tým dvere do novej éry astronómie. Čierna diera sa nachádza v strede galaxie GN-z11, ktorá bola po prvýkrát objavená v roku 2017 asi 13,4 miliardy svetelných rokov od našej Galaxie Mliečna cesta. Galaxia je ale oproti našej 100-krát menšia.

Je možno ešte staršia, ako si myslíme

Z výpočtov vyplýva, že starodávna čierna diera vznikla len 400 miliónov rokov po veľkom tresku, o ktorom vedci predpokladajú, že vytvoril vesmír. Čierna diera je však podľa odborníkov ešte staršia, ako sa môže na prvý pohľad zdať, čo naznačuje, že teórie o rýchlosti jej vzniku nemusia byť úplne správne.

Objav, publikovaný v časopise Nature, je výsledkom extrémnej precíznosti ďalekohľadu Jamesa Webba (JWST). Vesmírny teleskop Jamesa Webba obsahuje štyri vedecké prístroje: kameru pre blízku infračervenú oblasť (NIRCam), spektrograf pre blízku infračervenú oblasť (NIRSpec), prístroj pre strednú infračervenú oblasť (MIRI) a astronomický interferometer pre blízku infračervenú oblasť (NIRISS).

Galaxia GN-z11 zachytená Hubblovým vesmírnym ďalekohľadom. Zdroj: NASA, ESA a P. Oesch / Yale University)

Galaxia GN-z11 zachytená Hubblovým vesmírnym ďalekohľadom. Zdroj: NASA, ESA a P. Oesch / Yale University.

Ako je možné, že je taká veľká?

To, že táto prekvapivo masívna čierna diera – niekoľko miliónkrát hmotnejšia ako naše Slnko – existuje tak skoro vo vesmíre, spochybňuje naše predpoklady o tom, ako sa čierne diery tvoria a rastú. Astronómovia veria, že supermasívne čierne diery nachádzajúce sa v strede galaxií, ako je Mliečna cesta, narástli do svojej súčasnej veľkosti v priebehu miliárd rokov.

Veľkosť tejto novoobjavenej čiernej diery však naznačuje, že by sa mohli formovať inými spôsobmi. Môžu už vzniknúť väčšie, ako sme predpokladali, alebo môžu naberať hmotu päťkrát väčšou rýchlosťou, ako sa považovalo za možné.

Čierna diera je oblasť s takou nesmiernou gravitáciou, že z nej nemôže uniknúť nič, dokonca ani svetlo. Nedá sa pozorovať priamo. Namiesto toho astronómovia hľadajú ultrafialové žiarenie horúceho plynu vo víriacom akrečnom disku blízko okrajov čiernej diery.

Ako všetky čierne diery, tak aj táto požiera materiál zo svojej hostiteľskej galaxie. Ide konkrétne o mladú kompaktnú galaxiu s názvom GN-z11, ktorá je asi stokrát menšia ako Mliečna cesta. V máji 2023 vedci zistili, že galaxia obsahuje chemické stopy supermasívnych hviezd (superhviezd) – asi 5- až 10-tisíckrát hmotnejších a päťkrát teplejších v ich strede ako naše Slnko. V skutočnosti požiera čierna diera galaxiu GN-z11 tak rýchlo, že ju podľa vedcov zabíja vytváraním ultrarýchleho vetra plynu, ktorý by mohol zastaviť vznik nových hviezd.

„Veľmi skoré galaxie boli extrémne bohaté na plyn, takže slúžili čiernym dieram ako ten najlepší bufet,“ tvrdí Roberto Maiolino, astrofyzik z Cambridgeskej univerzity, ktorý štúdiu viedol.

Vďaka citlivosti JWST môžeme v najbližších mesiacoch a rokoch očakávať ďalšie, možno aj ešte staršie čierne diery. Astronómovia dúfajú, že nájdu ešte vzdialenejšie počiatky nášho vesmíru.

Zdroj: Forbes, BusinessInsider, Nanowerk

(JM

CENTRUM VEDECKO-TECHNICKÝCH INFORMÁCIÍ SR Ministerstvo školstva, výskumu, vývoja a mládeže Slovenskej republiky