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


13. vesmírný týden 2026

13. vesmírný týden 2026

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 23. 3. do 29. 3. 2026. Měsíc bude v první čtvrti, projde kolem Jupiteru a na konci týdně zakryje hvězdu Regulus. Večer je už dobře vidět Venuše, Jupiter a Uran. Ráno je extrémně nízko Merkur. Aktivita Slunce byla lehce zvýšená, ale polární záři zatím zakryly mraky. Večer sledujeme zajímavou kometu MAPS, ráno rychle zjasňující R3 PanSTARRS. NASA nechala vyvézt raketu SLS a proběhnou přípravy na pokus o start mise Artemis II 1. dubna. Testuje se nová verze nosiče Super Heavy. K ISS vyrazil nákladní Progress MS-33 z opravené rampy na Bajkonuru. V noci na neděli se posouvá čas o hodinu napřed na letní (SELČ). Před dvaceti lety se začala psát historie nejúspěšnější kosmické firmy SpaceX.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Jupiter, přechod Io a jejího stínu

Titul Česká astrofotografie měsíce za únor 2026 obdržel snímek Karla Sandlera s názvem „Jupiter, přechod měsíce Io a jeho stínu“ Pohlédneme-li v současné době na noční oblohu, pravděpodobně nás zaujme jasný objekt, nacházející se nyní v souhvězdí Blíženců. Nejedná se o žádnou jasnou hvězdu.

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Bodeho galaxie

Messier 81 (M81, Bodeho galaxia) je výrazná špirálová galaxia v súhvezdí Veľká medvedica, vzdialená približne 12 miliónov svetelných rokov. Patrí medzi najväčšie galaxie skupiny M81 a je obľúbeným cieľom profesionálnych aj amatérskych astronómov. V jej jadre sa nachádza aktívna oblasť so supermasívnou čiernou dierou. M81 objavil Johann Elert Bode v roku 1774, neskôr ju do svojho katalógu zaradil aj Charles Messier. Galaxia je dobre pozorovateľná menšími ďalekohľadmi a najvhodnejšie obdobie na jej pozorovanie pripadá na jar. Jej špirálne ramená obsahujú medzihviezdny prach a oblasti tvorby nových hviezd. M81 gravitačne ovplyvňuje susedné galaxie M82 a NGC 3077, pričom ich vzájomné interakcie deformovali rozloženie plynu v celej skupine. Messier 82 (M82, Cigarová galaxia) je nepravidelná až silne narušená galaxia v tom istom súhvezdí, taktiež vzdialená asi 12 miliónov svetelných rokov. Je známa mimoriadne intenzívnou tvorbou hviezd, preto patrí medzi typické hviezdotvorné galaxie. Jej vysoká aktivita je dôsledkom gravitačného pôsobenia susednej galaxie M81, ktoré v minulosti vyvolalo mohutné hviezdotvorné epizódy. M82 je približne päťkrát žiarivejšia než naša Galaxia a jej centrálna oblasť svieti mimoriadne intenzívne. Objavená bola rovnako v roku 1774 Johannom Elertom Bodem. Neskôr sa ukázalo, že napriek svojmu pretiahnutému vzhľadu obsahuje aj špirálnu štruktúru, ktorú bolo možné odhaliť najmä v infračervenom žiarení. M82 je jednou z najzaujímavejších galaxií severnej oblohy a spolu s M81 tvorí veľmi známy a fotogenický pár. 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 186x180sec. R, 164x180sec. G, 177x180sec. B, 508x120sec. L, 140x600sec Halpha, 140x120sec SLOAN i´, flats, master darks, master darkflats Gain 150, Offset 300. 2.1. až 16.3.2026 Belá nad Cirochou, severovýchod Slovenska, bortle 4

Další informace »