Úvodní strana  >  Články  >  Vzdálený vesmír  >  Astronomové vyřešili záhadu vzniku prvních supermasivních černých děr

Astronomové vyřešili záhadu vzniku prvních supermasivních černých děr

Rozložení hustého plynu kolem mladé protohvězdy
Autor: Shingo Hirano

Mezinárodní tým astronomů provedl na superpočítači úspěšné simulace ke znázornění procesu vzniku velmi hmotných černých děr ze supersonických proudů plynu zbylých po Velkém třesku. Studie byla publikována v časopise Science. Vedoucím výzkumného týmu byl Shingo Hirano z University of Texas, Austin's Department of Astronomy. „To je významný postup vpřed. Původ monstrózních černých děr zůstával dlouhou dobu záhadou a teprve nyní jsme se přiblížili k jejímu vyřešení,“ říká Shingo Hirano.

Nedávné objevy černých veleděr, která jsou od Země vzdálené 13 miliard světelných roků, jsou v souladu s podmínkami v době, kdy vesmír byl starý pouhých 5 % jeho současného věku. To představuje závažnou změnu teorií vzniku a vývoje černých děr. Fyzikální procesy, které vedou ke vzniku černých děr a podporují jejich růst, nejsou doposud dobře známy.

Z dosavadních teoretických studií vyplývalo, že tyto černé díry vznikly z pozůstatků prvních generací hvězd nebo přímým gravitačním smrštěním hmotných primordiálních (prvotních) oblaků plynu. Nicméně takové teorie buď měly problém s dostatečně rychlým formováním supermasivních černých děr, nebo s velmi specifickými podmínkami.

Vývoj hustoty a teploty po vzniku hmotné protohvězdy Autor: Takashi Hosokawa
Vývoj hustoty a teploty po vzniku hmotné protohvězdy
Autor: Takashi Hosokawa
Vědecký tým, jehož vedoucím byl hlavní vědecký pracovník Naoki Yoshida z Japan’s Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe, identifikoval nadějný fyzikální proces, v rámci kterého mohou hmotné černé díry vznikat dostatečně rychle. Nejdůležitější byl supersonický pohyb plynů ve vztahu k temné (skryté) hmotě. Astronomové uskutečnili simulace na superpočítači, které ukázaly mohutné chomáče temné hmoty, která se vytvořila v době, kdy stáří vesmíru činilo pouhých 100 miliónů roků. Supersonické proudy plynu, generované jako důsledek Velkého třesku, byly zachyceny temnou hmotou a začaly vytvářet hustá turbulentní plynná oblaka. V jejich nitru se nastartoval proces vzniku protohvězd, a protože okolní plyn poskytoval více než dostatečné množství hmoty k jejich „krmení“, hvězdy byly schopny narůst do extrémně velkých rozměrů ve velmi krátkém čase bez uvolnění velkého množství záření.

Po rychlém dosažení hmotnosti 34 000× převyšující hmotnost Slunce hvězda zkolabovala v důsledku vlastní gravitace a vytvořila velmi hmotnou černou díru,“ vysvětluje Naoki Yoshida. „Tyto hmotné černé díry zrozené v mladém vesmíru postupně rostly a spojovaly se s dalšími objekty, až se z nich staly supermasivní černé díry.“

Počet velmi hmotných černých děr vychází přibližně na jeden objekt v objemu o straně tří miliard světelných roků – což je pozoruhodně blízko k pozorovanému množství supermasivních černých děr ve vesmíru,“ říká Shingo Hirano.

Výsledky této studie jsou důležité pro budoucí výzkum růstu velmi hmotných černých děr. Zejména se zvyšujícím se nárůstem počtu pozorovaných černých děr ve vesmíru, který se očekává po vypuštění nového kosmického teleskopu NASA s názvem James Webb Space Telescope (jehož start byl posunut na počátek roku 2019).

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] mcdonaldobservatory.org
[2] cns.utexas.edu

Převzato: Hvězdárna Valašské Meziříčí



O autorovi

František Martinek

František Martinek

Narodil se v roce 1952. Na základní škole se začal zajímat o kosmonautiku, později i o astronomii. V roce 1978 nastoupil na Hvězdárnu Valašské Meziříčí na pozici odborného pracovníka, kde v různých funkcích pracoval až do konce února 2014. Věnoval se především popularizační a vzdělávací činnosti. Od roku 2003 publikuje krátké články o novinkách v astronomii a kosmonautice na stránkách www.astro.cz. I po odchodu do důchodu spolupracuje s valašskomeziříčskou hvězdárnou a podílí se na přípravě obsahu stránek www.astrovm.cz. Ve volném čase se věnuje rekreační turistice.

Štítky: Supermasivní černá díra, Černá veledíra


38. vesmírný týden 2021

38. vesmírný týden 2021

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 20. 9. do 26. 9. 2021. Měsíc mění fázi od úplňku k poslední čtvrti. Večer je vidět nízko nad západem Venuše a poblíž jižního obzoru Jupiter a Saturn. Aktivita Slunce je nízká. Soukromá mise Inspiration4 čtveřice neprofesionálních astronautů je skutečným milníkem v komerční kosmonautice. Čínská mise Šen-čou 12 skončila. V souvislosti s nástupem satelitních mega-konstelací přijal sjezd ČAS rezoluci směrem k Vládě ČR o nutnosti novelizace práva využívání kosmického prostoru. Před 230 lety se narodil Johann Encke, po němž je pojmenována druhá periodická kometa a před 175 lety byl objeven Neptun.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Bolid nad Laka

  Titul Česká astrofotografie měsíce za srpen 2021 obdržel snímek „Bolid nad Laka“, jehož autorem je Lukáš Veselý     Bolid nad Laka, to je poněkud tajemný název snímku, který astrofotograf Lukáš Veselý zaslal do soutěže Česká astrofotografie měsíce a vyhrál s ním

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Slnko

Slnko 25.9.2021

Další informace »