Nejvzdálenější aktivní supermasivní černá díra

Galaxie CEERS 1019 byla objevena Webbovým dalekohledem v rámci průzkumu CEERS (Cosmic Evolution Early Release Science). Je pozoruhodná nejen tím, jak dávno už existuje, ale také tím, jak relativně málo váží její černá díra.

Tato černá díra má hmotnost asi 9 milionů hmotností Slunce – mnohem méně než jiné černé díry, které také existovaly v raném vesmíru a byly objeveny jinými dalekohledy. Ty obvykle mají více než miliardkrát větší hmotnost než Slunce a jsou snadněji detekovatelné, protože jsou mnohem jasnější. Černá díra CEERS 1019 je podobnější Sagittarius A* – černé díře o hmotnosti 4,2 milionu Sluncí v centru naší Galaxie.

Ačkoli je tato černá díra menší, existovala o tolik dříve, že je stále obtížné vysvětlit, jak vznikla tak brzy po vzniku vesmíru. Astronomové již dlouho věděli, že menší černé díry musely ve vesmíru existovat již dříve, ale až Webbova pozorování umožnila jejich první definitivní detekci. Pomocí jiných dalekohledů tyto cíle vypadaly jako běžné galaxie tvořící hvězdy, nikoli jako aktivní supermasivní černé díry.

„Pohled na tento vzdálený objekt pomocí tohoto dalekohledu je velmi podobný pohledu na data z černých děr, které existují v galaxiích poblíž té naší. Je zde mnoho spektrálních čar, které je třeba analyzovat,“ řekla Dr. Rebecca Larsonová, astronomka z Texaské univerzity v Austinu.

Astronomové nejenže mohli rozlišit, které emise ve spektru pocházejí z černé díry a které z její hostitelské galaxie, ale mohli také přesně určit, kolik plynu černá díra pohlcuje, a odhadnout rychlost tvorby hvězd v její galaxii. Zjistili, že CEERS 1019 pohlcuje tolik plynu, kolik jen může, a zároveň produkuje nové hvězdy.

Na základě snímků se pokusili zjistit, proč tomu tak je. Vizuálně se CEERS 1019 jeví jako tři jasné shluky, nikoli tedy jako jediný kruhový disk. „Nejsme zvyklí vidět na snímcích z těchto vzdáleností tolik detailů,“ řekl Dr. Jeyhan Kartaltepe, astronom z Rochester Institute of Technology. „Za zvýšenou aktivitu této černé díry by mohlo být částečně zodpovědné splynutí galaxií, což by mohlo vést i ke zvýšené tvorbě hvězd.“

Tým rovněž identifikoval 11 galaxií, které existovaly 470 až 675 milionů let po velkém třesku. Nejenže jsou extrémně vzdálené, ale pozoruhodné je i to, že jich zde bylo nalezeno tolik.

„Jsem ohromen množstvím vysoce detailních spekter vzdálených galaxií, které Webb získal,“ řekl Dr. Pablo Arrabal Haro, astronom z laboratoře NSF NOIRLab. „Tento soubor spolu s dalšími vzdálenými galaxiemi, které můžeme identifikovat v budoucnu, může změnit naše chápání vzniku hvězd a vývoje galaxií v průběhu kosmické historie.“

„Až dosud byl výzkum objektů v raném vesmíru převážně teoretický," řekl Steven Finkelstein, vedoucí výzkumu CEERS z Texaské univerzity v Austinu. "Díky Webbu můžeme nejen pozorovat černé díry a galaxie v extrémních vzdálenostech, ale nyní je můžeme začít přesně měřit.“

Práce týmu o datech CEERS byly publikovány v časopise Astrophysical Journal Letters.

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] scitechdaily.com
[2] www.sci.news