Hubbleův teleskop našel více černých děr v raném vesmíru

Vědci dnes nemají jasnou představu o tom, kterak vznikly první černé díry. Stalo se tak podle webu ESA krátce po Velkém třesku. Je známé, že supermasivní černé díry, které mají hmotnost jako miliarda sluncí, vznikly ve středu některých galaxií za méně než miliardu let právě po Velkém třesku.

„Mnohé z těchto objektů jsou masivnější, než jsme se domnívali, že by měly být z takto raných dob. Buď se už zformovaly jako velmi masivní, nebo extrémně rychle vyrostly,“ uvádí doktorandka ze Stockholmské univerzity a spoluautorka studie publikované v časopise The Astrophysical Journal Letters Alice Youngová.

Související

Marek Kuřina

První detailní snímek hvězdy mimo naši Galaxii,…

Lukáš Bauer

Unikátní mise Proba-3 bude sledovat zatmění Slunce…

Černé díry hrají důležitou roli v životním cyklu všech galaxií, ovšem stále existuje velká nejistota ohledně našeho chápání toho, kterak se vlastně vyvíjejí.

Abychom získali kompletní představu o spojení mezi vývojem galaxií a černých děr, výzkumníci používají Hubbleův teleskop k zjištění počtu černých děr ve vzdálených galaxiích. Tedy v galaxiích, které jsou pozůstatkem doby, kdy byl vesmír pouze na hodnotě několika procent svého současného věku.

První pozorování zkoumané oblasti jsou po letech přefotografovány Hubbleovým teleskopem. To vědeckému týmu dovoluje měřit změny v jasnosti jednotlivých galaxií. Tyto variace totiž prozrazují existenci černých děr. Díky tomu tým identifikoval více černých děr, než se dříve podařilo s pomocí jiných metod.

Nová pozorování naznačují, že některé černé díry pravděpodobně vznikly kolapsem hmotných, nedotčených hvězd během první miliardy let existence vesmíru. Tyto typy hvězd mohly existovat pouze ve velmi raných dobách, protože pozdější generace hvězd jsou znečištěny zbytky hvězd z předcházející generace: hvězd, které žily dříve a zanikly.

Mezi další alternativní možnosti vzniku černých děr patří kolabující plynová mračna, splynutí hvězd v masivních kupách a „prapůvodní“ černé díry, které se vytvořily (fyzikálně spekulativními mechanismy) v prvních několika sekundách po Velkém třesku. S novými informacemi o formování černých děr každopádně lze sestavit přesnější modely formování galaxií.

„Mechanismus formování raných černých děr je důležitou součástí skládačky vývoje galaxií,“ uvedl hlavní autor studie Matthew Hayes z katedry astronomie Stockholmské univerzity. „Spolu s modely růstu černých děr lze nyní výpočty vývoje galaxií postavit na fyzicky reálnější základ s přesným popisem toho, kterak černé díry vznikly při kolapsu hmotných hvězd.“

Astronomové provádějí i pozorování pomocí Kosmického teleskopu Jamese Webba (jde o společný projekt NASA, ESA a kanadské CSA), s jehož pomocí hledají galaktické černé díry, které se zformovaly krátce po Velkém třesku. Chtějí tak pochopit, jak byly masivní a kde přesně se nacházely.

Zdroj: The Astrophysical Journal Letters, ESA, NASA