Spitzerův dalekohled objevil "neviditelné" černé díry

"Na základě dřívějších studií v oboru rentgenového záření jsme očekávali, že se ve vesmíru může nacházet velké množství skrytých kvasarů, nemohli jsme je však spatřit," říká Alejo Martinez-Sansigre (University of Oxford, Velká Británie), vedoucí kolektivu autorů, kteří publikovali článek na toto téma v časopisu Nature. "Očekávali jsme, že Spitzerův kosmický dalekohled objeví rozsáhlou populaci těchto prachem zahalených objektů."

Kvasary jsou supermasívní černé díry, kolem nichž krouží prach a plyn v podobě gigantického prstence. Nacházejí se uvnitř vzdálených galaxií a mohou "spolykat" za jeden rok tak velké množství hmoty, které odpovídá hmotnosti jednoho tisíce hvězd. Při urychlovaném pádu materiálu z prstence na černou díru je uvolňováno velké množství záření, přičemž se kvasary stávají nejjasnějšími objekty ve vesmíru. Kvasary produkují záření o nejrůznějších vlnových délkách včetně rentgenového, viditelného a infračerveného záření.

Astronomové chtějí získat odpovědi na otázku, jak velké množství těchto kosmických monster se ve vesmíru nachází. Jednou ze standardních metod určování počtu objektů je měření kosmického rentgenového pozadí. Kvasary svítí jinak než ostatní objekty ve vesmíru. Studiem šumu rozptýleného rentgenového záření (jeho intenzity) je možné určit přibližný počet kvasarů, které je produkují. Intenzita rozptýleného rentgenového záření naznačovala, že kvasarů by mělo být velké množství.

Avšak tento odhad neodpovídal dosavadním objevům kvasarů v oboru rentgenového záření a viditelného světla, která udávala mnohem menší počet těchto objektů, než se očekávalo. Astronomové proto předpokládali, že další kvasary mohou být před našimi zraky někde ukryty. Jejich záření by mohlo být blokováno oblaky plynu a prachu, do kterých jsou kvasary doslova zabaleny. Domnívali se, že některé kvasary jsou ukryty v prachových prstencích, které je obklopují, další kvasary mohou být skryty v galaxiích s vysokým obsahem prachu.

Spitzerův dalekohled objevil obě kategorie "chybějících" kvasarů na základě pozorování v oboru infračerveného záření. Na rozdíl od rentgenového záření či viditelného světla může infračervené záření proniknout přes oblaka plynu a prachu.

Astronomové objevili 21 exemplářů kvasarů na malé části oblohy. U všech těchto objektů bylo potvrzeno, že se jedná o kvasary, a to následným pozorováním v rádiovém oboru pomocí radioteleskopu VLA (Very Large Array, Nové Mexiko) a pomocí dalekohledu William Herschel Telescope (WHT, Španělsko).

"Jestliže extrapolujeme těchto 21 kvasarů na zbývající část oblohy, zjistíme přibližně celkový počet kvasarů ve vesmíru," říká Mark Lacy, Spitzer Science Center (California Institute of Technology, Pasadena), spoluautor článku v časopise Nature. "To jen potvrzuje - jak bylo očekáváno - že velké množství supermasívních černých děr je ukryto v neprůhledných oblacích prachu."

Tento objev umožní astronomům vytvořit si mnohem komplexnější představu o tom, kde a jak kvasary vznikají. Z celkového počtu 21 kvasarů, nově objevených pomocí astronomické družice Spitzer Space Observatory (start 25. 8. 2003), se 10 nachází uvnitř zcela vyvinutých obřích eliptických galaxií, přičemž jsou obklopeny oblakem prachu a plynu. Zbývající kvasary jsou ukryty v galaxiích s vysokým obsahem prachu, kde stále ještě vznikají hvězdy.

Fotografie ve falešných barvách v úvodu článku, pořízená astronomickou družicí Spitzer, zachycuje vzdálenou galaxii (žlutý objekt), v níž se nachází kvasar - supermasívní černá díra, kolem níž se vytvořil prstenec (lépe řečeno toroid) z plynů a prachu. Zelené a modré objekty jsou galaxie bez kvasarů. Přítomnost kvasarů byla potvrzena pozorováními na rádiových vlnách. Zatímco normální galaxie nevyzařují rádiové vlny, galaxie s kvasary v nitru se projevují velice intenzivně v oboru rádiového záření.

Na tomto obrázku jsou data z družice Spitzer vybarvena modře (pozorování na vlnové délce 3,6 mikrometru) a zeleně (24 mikrometry), rádiová data z radioteleskopu VLA jsou znázorněna červeně. Galaxie s kvasarem se jeví žlutá, neboť emituje jak infračervené, tak i rádiové záření.

Zdroj: spitzer.caltech
Převzato: Hvězdárna Valašské Meziříčí