Astronomové pozorovali obrovské rezervoáry chladného plynu vyživující černé díry v mladém vesmíru

Tato plynná hala jsou bohatou zásobárnou materiálu pro superhmotné černé díry v jádrech těchto galaxií a jejich existence by mohla vysvětlit, jak během raného vývoje vesmíru mohla tato kosmická monstra narůst tak rychle do svých mimořádných rozměrů.

„Nyní poprvé jsme schopni ukázat, že zárodečné galaxie měly k dispozici dostatek hmoty ve svém okolí na to, aby zajistily jak rychlý růst superhmotných černích děr, tak mimořádné tempo tvorby nových hvězd,“ říká Emanuele Paolo Farina (z Max Planck Institute for Astronomy v Heidelbergu) vedoucí vědecký pracovník výzkumu. „Doplnili jsme jeden ze základních dílků skládanky, kterou astronomové sestavují již desítky let ve snaze popsat, jakým způsobem před 12 miliardami let  vznikaly kosmické struktury.“    

Astronomy dlouho trápila otázka, jak mohly superhmotné černé díry narůst do takových rozměrů v tak rané fázi vývoje vesmíru. „Přítomnost těchto obrů s hmotností několika miliard Sluncí v mladém vesmíru je velká záhada,“ pokračuje Emanuele Paolo Farina.

Související

Martin Pokorný

Astronomové objevili první obří planetu u bílého…

Martin Pokorný

Makropulos: První česky pojmenovaná planeta mimo…

Znamená to, že černé díry, které mohly vzniknout kolapsem prvních velmi hmotných hvězd, musely dále narůst velmi rychle. Ale až dosud se astronomům nedařilo zaznamenat hmotu – plyn a prach – v dostatečně velkém množství, která by vysvětlila tento rapidní růst.

Situaci dále zkomplikovala nedávná pozorování provedená pomocí ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), která v těchto galaxiích odhalila značné množství plynu a prachu dostupného pro tvorbu hvězd. Ukázalo se totiž, že na růst černých děr by tak zbylo jen malé množství hmoty. 

Při snaze tuto záhadu vyřešit použili Emanuele Paolo Farina a jeho kolegové přístroj MUSE a dalekohled ESO/VLT (Very Large Telescope) pracující na Observatoři Paranal v Chile ke studiu kvasarů – mimořádně jasných mladých galaxií, kterým dodávají energii superhmotné černé díry sídlící v jejich středu.

Prohlédli celkem 31 kvasarů, které dnes pozorujeme tak, jak vypadaly před 12,5 miliardami let , tedy v době, kdy byl vesmír ‚dítětem‘ sotva 870 milionů let starým. Jedná se o jeden z nejrozsáhlejších dosud zkoumaných vzorků tohoto typu galaxií sledovaných v tako rané fázi vývoje vesmíru.        

Tým astronomů z Německa, USA, Itálie a Chile zjistil, že 12 ze sledovaných kvasarů bylo obklopeno obrovskými rezervoáry plynu – haly chladného vodíku o celkové hmotnosti miliard Sluncí táhnoucími se do vzdálenosti 100 tisíc světelných let od centrální černé díry. Ukázalo se také, že tato hala jsou těsně spojena s galaxiemi a představují tak dokonalý zdroj hmoty, který je schopen vyživovat růst černé díry a zároveň udržovat překotnou tvorbu hvězd.  

Fotogalerie

 

1

fotografie