Nové dáta z družice Chandra a Vesmírneho ďalekohľadu Jamesa Webba naznačujú, že vesmírne monštrá vznikajú inak, ako si astronómovia doteraz mysleli.
Vzdialenú galaxiu UHZ1 našiel v infračervenej oblasti Vesmírny ďalekohľad Jamesa Webba. Neskoršie pozorovanie z družice Chandra zistilo silnú röntgenovú emisiu, ktorá s najväčšou pravdepodobnosťou pochádza z blízkeho okolia obrej čiernej diery, pohlcujúcej hmotu. Zdroj: Masarykova univerzita. Credit: X-ray: NASA/CXC/SAO/Ákos Bogdán; Infrared: NASA/ESA/CSA/STScI; Image Processing: NASA/CXC/SAO/L. Frattare & K. Arcand
Supermasívne čierne diery a spôsob ich vzniku pútajú pozornosť vedcov na celom svete už roky. Tieto vesmírne monštrá s hmotnosťou milión až 10 miliárd hmotností nášho Slnka sa nachádzajú v centrách väčšiny veľkých galaxií. Ich pôvod je však záhadou.
Nové objavy naznačujú, že objekty vznikajú inak, než si astronómovia doteraz mysleli. Objaviteľkou jedného zo vzdialených obrov a hlavnou autorkou článku, nedávno publikovaného v Astrophysical Journal Letters, ktorý o objave obrej čiernej diery informoval, je Orsolya Kovácsová z Masarykovej univerzity.
Vytvorené kolapsom masívnych oblakov plynu?
Doteraz astronómovia predpokladali, že supermasívne čierne diery v centrách galaxií pochádzajú z kolapsu prvých hviezd. Na dosiahnutie týchto obrovských hmotností by museli byť nasýtené extrémnym množstvom hmoty vo veľmi krátkom čase.
Na základe poznatkov z nových pozorovaní sa však tento scenár zdá čoraz menej pravdepodobný. Nové dáta naznačujú, že vesmírne monštrá mohli byť vytvorené priamym kolapsom masívnych oblakov plynu.
Analýza dát z družice Chandra a z Vesmírneho ďalekohľadu Jamesa Webba
Družica Chandra, detegujúca röntgenové žiarenie, v spolupráci s Vesmírnym ďalekohľadom Jamesa Webba odhalila za posledných šesť mesiacov dve supermasívne čierne diery pozoruhodne blízko epoche ich formovania. Vesmír mal vtedy približne 500 miliónov rokov, je to teda veľmi skoro po veľkom tresku, ktorý nastal zhruba pred 13,8 miliardy rokov.
Analýzu dát získaných vesmírnym observatóriom Chandra robila Orsolya Kovácsová z Výskumnej skupiny astrofyziky vysokých energií, Ústavu teoretickej fyziky a astrofyziky Prírodovedeckej fakulty Masarykovej univerzity.
Astrofyzička Orsolya Eszter Kovácsová. Zdroj: Masarykova univerzita. Foto: Archív Orsolya Kovács
Viac ako 12 extrémne vzdialených galaxií
Objavenie oboch vzdialených čiernych dier sa podarilo len vďaka súčinnosti družice Chandra a Vesmírneho ďalekohľadu Jamesa Webba. Oba ďalekohľady pozorovali obriu kopu galaxií Abell 2744, ktorá funguje ako gravitačná šošovka, zosilňujúca svetlo veľmi vzdialených galaxií.
Za touto šošovkou objavil Vesmírny ďalekohľad Jamesa Webba viac ako 12 extrémne vzdialených galaxií. Astronómovia, ktorí vyhodnocujú dáta získané družicou Chandra, potom objavili v dvoch z týchto vzdialených galaxií zdroje röntgenového žiarenia, ktoré svedčia o prítomnosti superhmotných čiernych dier.
„Keď sa dívame do veľkej vzdialenosti, pozeráme sa zároveň do minulosti a za touto kopou vidíme galaxie tak, ako vyzerali pred takmer 500 miliónmi rokov po veľkom tresku. Skutočnosť, že niektoré z týchto galaxií obsahujú masívne čierne diery s hmotnosťou 10 až 100 miliónov hmotností Slnka, naznačuje, že aspoň poniektoré vesmírne monštrá sa už narodili s vysokou hmotnosťou,“ povedala Orsolya Kovácsová, hlavná objaviteľka jednej zo vzdialených čiernych dier.
Tento objav by sa mohol stať jedným z najvýznamnejších nálezov družice Chandra za posledné roky. Ukazuje, že hmotnosť čiernych dier v týchto raných galaxiách je porovnateľná s celkovou hmotnosťou ich hviezd. „Zjednodušene povedané, tieto galaxie rástli okolo centrálnych čiernych dier. To je prekvapujúce a prezrádza nám to niečo kľúčové nielen o vzniku čiernych dier, ale aj o vzniku galaxií,“ vysvetlil význam tohto objavu Norbert Werner, vedúci Výskumnej skupiny astrofyziky vysokých energií z Ústavu teoretickej fyziky a astrofyziky Prírodovedeckej fakulty Masarykovej univerzity a spoluautor článku.
Zdroj: TS Masarykova univerzita
(zh)
