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


44. vesmírný týden 2025

44. vesmírný týden 2025

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 27. 10. do 2. 11. 2025. Měsíc bude v první čtvrti. Saturn je dobře vidět večer, později v noci se přidává Jupiter, ráno končí viditelnost Venuše. Kometa C/2025 A6 (Lemmon) nám dělá radost nízko na večerní obloze, pokud se vůbec vyjasní. O něco výše je trochu slabší kometa C/2025 R2 (SWAN). Obě jsou krásné ve větším dalekohledu. Dozvěděli jsme se, kterých 13 experimentů mise Aleše Svobody na ISS podpoří ESA. Japonská zásobovací loď HTV-X je na cestě k ISS. Mezinárodní vesmírná stanice je trvale obydlena již 25 let.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Když se blýská v dáli

Titul Česká astrofotografie měsíce za září 2025 obdržel snímek „Když se blýská v dáli“, jehož autorem je astrofotograf Lukáš Veselý Měsíc září je již dávno za námi a s ním i další kolo soutěže Česká astrofotografie měsíce. A tentokrát se porota opravdu „zapotila“. Ze 42 zaslaných snímků vybrat ten

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

C/2025 R2 (SWAN)

Kométa C/2025 R2 (SWAN) zo dňa 26. 10. 2025. Na zábere dominuje jasná zelená kóma (fluorescencia molekúl C₂/CN v UV žiarení Slnka) a jemný chvost, ktorý sa v dlhšej expozícii zlieva do plynulého vejára. Hoci už postupne slabne, fotograficky stále ukazuje štruktúru vnútornej kómy aj smerovanie úniku plynov a prachu. Fotografované z Belá nad Cirochou (Bortle ~4). Dáta sú spracované dvojcestne – zarovnanie na jadro kométy (bez „ťahania“ hviezd) a samostatne zarovnané hviezdy, následne zlúčené pre prirodzený vzhľad. Jemný farebný balans ponecháva hviezdy neutrálne a kómu v typickej zelenkastej tónine. Technické údaje: Vybavenie: SkyWatcher NEQ6Pro, GSO Newton 200/800 (200/600 F3) + Starizona Nexus 0.75×, Touptek ATR585M mono, AFW-M + Touptek LRGB filtre, Gemini EAF, guiding TS Off-axis + PlayerOne Ceres-C, SVBony 241 power hub, automatizovaná astrobúdka s mojím vlastným OCS (Observatory Control System). Software: NINA, Astro Pixel Processor, PixInsight, Adobe Photoshop. Expozície: LRGB 20×60 s, master bias, flats, darks, darkflats. Gain 150, Offset 300.

Další informace »