Úvodní strana  >  Články  >  Vzdálený vesmír  >  Vznik supermasivních černých děr v raném vesmíru

Vznik supermasivních černých děr v raném vesmíru

Vývoj vesmíru od Velkého třesku na levé straně následovaný objevením kosmického mikrovlnného pozadí (Cosmic Microwave Background – CMB). Vznikem prvních hvězd byl ukončen kosmický temný věk, následoval vznik galaxií.
Autor: M. Weiss/Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

Vznik velmi vzácných černých děr s hmotnostmi přes jednu miliardu hmotností Slunce v první miliardě roků po vzniku vesmíru je v astrofyzice otevřenou otázkou. Teoretičtí fyzikové Hooman Davoudiasl, Peter Denton a Julia Gehrlein z Brookhaven National Laboratory vyvinuli model vysvětlující jak vznik těchto primordiálních obrů, tak i podstatu dalšího fenoménu: temné hmoty. Jejich článek byl publikován v časopise Physical Review Letters.

Předtím, než začaly existovat galaxie, byl vesmír hustý a horký a pevně ustálený,“ říká Peter Denton. „Zajímá nás, jak vesmír chladnul na hodnoty, které pozorujeme dnes, protože nemáme experimentální data popisující, jak se to stalo. Můžeme předpovědět, co se stane se známými částicemi, protože často interagují. Ale co když existují doposud neznámé částice, které se chovají odlišně?

Ke studiu této otázky astronomové vyvinuli model pro temný sektor vesmíru, kde se vyskytuje velké množství dosud neobjevených částic, které spolu jen zřídka interagují. Mezi těmito částicemi by mohla být ultralehká temná hmota, podle předpovědí o 28 řádů lehčí než proton.

Frekvence interakcí mezi známými částicemi naznačuje, že hmota, jak ji známe, by neměla nijak účinně kolabovat do černých děr,“ říká Peter Denton. „Avšak jestliže zde existoval temný sektor mimořádně lehké temné hmoty, mladý vesmír mohl mít přesně ty správné podmínky pro velmi účinnou formu smršťování.“

Z nedávných pozorování vyplývá, že supermasivní černé díry se zformovaly v raném vesmíru mnohem dříve, než si astronomové doposud mysleli. Toto zjištění ponechává trochu času ve prospěch růstu supermasivních černých děr.

Uvažovali jsme, jak by částice v temném sektoru mohly podléhat fázové přeměně, která by umožňovala hmotě velmi účinně kolabovat do podoby černých děr,“ říká Peter Denton. „Když teplota ve vesmíru dosáhne správných hodnot, tlak může náhle poklesnout na velmi nízkou úroveň dovolující gravitaci převzít vliv a hmota začne kolabovat. Naše chápání známých částic napovídá, že normálně by takový proces nebyl možný.“

Takový fázový přechod by byl dramatickým jevem. „Toto smršťování je velká věc. Dochází při něm k emitování gravitačních vln. Tyto vlny mají charakteristický tvar, takže můžeme předpovědět jejich signál a jejich očekávaný rozsah frekvencí,“ říká Peter Denton.

Současné experimenty s gravitačními vlnami nejsou dostatečně citlivé k potvrzení teorie, avšak další generace přístrojů může být schopna detekovat i signály těchto vln. A na základě charakteristických tvarů vln by pak astronomové mohli upřesnit vznik supermasivních černých děr.

Od té doby budou vědci pokračovat ve vyhodnocování nových dat a zdokonalovat své modely.

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] sci-news.com

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: Vznik supermasivní černé díry, Velký třesk


23. vesmírný týden 2026

23. vesmírný týden 2026

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 1. 6. do 7. 6. 2026. Měsíc po úplňku mění fázi k poslední čtvrti. Venuše je na večerní obloze opravdu výrazná a nyní se velmi nápadně blíží trochu slabšímu Jupiteru. Hodně blízko budou už v neděli 7. 6. Nízko už je večer vidět i Merkur. Velmi nízko na ranní obloze začíná být vidět Saturn. Sluneční aktivita je zatím nízká. Možná se objeví první noční svítící oblaka (NLC). V kosmonautice nejvíce, byť negativně, zaujala exploze rakety New Glenn během příprav k misi NG-4. Před 60 lety pokračoval intenzivně program Gemini a před 15 lety dolétal raketoplán Endeavour.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Hodina Jupiterovy rotace

Titul Česká astrofotografie měsíce za duben 2026 obdržel snímek a video Karla Sandlera s názvem „Hodina Jupiterovy rotace“ Soutěž Česká astrofotografie měsíce je, jak již název naznačuje, zaměřena zejména na fotografie. Ovšem vesmír není statický, na obloze se vše pohybuje, a to od těch

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

NGC 5907

NGC 5907 a supernova SN 2026kid – zánik hviezdy v galaxii pozorovanej zboku Na fotografii je špirálová galaxia NGC 5907 v súhvezdí Drak. Je známa aj pod prezývkami Knife Edge Galaxy alebo Splinter Galaxy, pretože ju zo Zeme pozorujeme takmer presne zboku. Namiesto klasických špirálových ramien tak vidíme predovšetkým jej úzky, pretiahnutý disk s výrazným prachovým pásom. Galaxia leží približne 46 až 50 miliónov svetelných rokov od Zeme a na oblohe má zdanlivú jasnosť okolo 11. magnitúdy. Zaujímavosťou tejto galaxie je aj jej okolie. Na veľmi hlbokých snímkach sa okolo NGC 5907 ukazujú mimoriadne slabé hviezdne prúdy – pozostatky dávnej gravitačnej interakcie, pravdepodobne po pohltení menšej trpasličej galaxie. Takéto štruktúry sú stopami dlhodobého vývoja galaxií a pripomínajú, že ani galaxie nie sú nemenné ostrovy hviezd, ale dynamické systémy, ktoré sa počas miliárd rokov vyvíjajú, deformujú a navzájom ovplyvňujú. Na tejto fotografii sa však nachádza ešte jeden mimoriadne zaujímavý detail. V disku galaxie je zachytená supernova SN 2026kid – výbuch hviezdy, ku ktorému došlo v tejto vzdialenej galaxii. Supernovu objavil japonský pozorovateľ Yasuo Sano 22. apríla 2026. Mne sa túto oblasť podarilo fotografovať práve v čase jej objavu a mám aj snímky z niekoľkých nocí predtým, na ktorých ešte tento objekt viditeľný nie je. Samostatný výrez priložený k fotografii ukazuje presnú pozíciu supernovy v galaktickom disku. Supernova typu II vzniká na konci života veľmi hmotnej hviezdy. Keď hviezda vyčerpá jadrové palivo, jej jadro už nedokáže odolávať vlastnej gravitácii. Prudko sa zrúti a vonkajšie vrstvy hviezdy sú odvrhnuté do priestoru obrovskou explóziou. Na krátky čas môže takáto udalosť zažiariť jasnejšie než miliardy bežných hviezd. Zároveň obohacuje svoje okolie o ťažšie prvky, z ktorých môžu neskôr vzniknúť nové hviezdy, planéty a aj chemické prvky potrebné pre život. Na snímke je SN 2026kid len nenápadný bod v úzkom páse vzdialenej galaxie. V skutočnosti však ide o svetlo z katastrofickej udalosti, ktorá sa odohrala pred desiatkami miliónov rokov. Jej fotóny putovali vesmírom približne tak dlho, ako je vzdialenosť galaxie samotnej, a dorazili k nám práve v čase, keď bola táto supernova objavená. LRGB+Ha+NIR verzia Vybavenie: SkyWatcher NEQ6Pro, GSO Newton astrograf 200/800 (200/600 F3), Starizona Nexus 0.75x komakorektor, Touptek ATR585M, AFW-M, Touptek LRGB filtre, Baader SHO UltraHighspeed F2 3,5-4nm, Baader SLOAN i´, Gemini EAF focuser, guiding TS Off-axis + PlayerOne Ceres-C, SVBony 241 power hub, DIY Rapsberry Pico klapka s flat panelom, automatizovaná astrobúdka s mojím vlastným OCS (observatory control system). Software: NINA, Astro pixel processor, GraXpert, Pixinsight, Adobe photoshop Lights 81x180sec. R, 66x180sec. G, 70x180sec. B, 288x120sec. + 98x180sec. L, 85x600sec Halpha, 27x120sec + 31x180sec. SLOAN i´, flats, master darks, master darkflats Gain 150, Offset 300. 11.4. až 22.5.2026 Belá nad Cirochou, severovýchod Slovenska, bortle 4

Další informace »