Související stránky k článku Astronomové pozorovali supermasivní černou díru v mladém vesmíru
Pomocí dalekohledu ESO/VLT astronomové objevili šestici galaxií ležících v okolí superhmotné černé díry. Uskupení se nachází velmi daleko a pozorujeme ho tak, jak vypadlo v době, kdy byl vesmír méně než miliardu let starý. Vůbec poprvé se podařilo spatřit podobně kompaktní skupinu v tak rané fázi vývoje vesmíru. Objev astrofyzikům pomůže lépe pochopit procesy, které vedly k rychlému vzniku superhmotných černých děr a jejich dalšímu růstu do enormních rozměrů. Získaná pozorování podporují teorii, že tyto extrémní objekty velmi rychle přibývají na váze uvnitř rozsáhlých struktur obsahujících značné množství plynu, které strukturou připomínají pavučinu.
Astronomové používající k pozorování vesmíru Hubblův kosmický dalekohled HST objevili, že objekt pojmenovaný Markarian 231 (zkráceně Mrk 231), což je nejbližší galaxie k Zemi, která ve svém nitru hostí kvasar, je poháněný dvěma centrálními černými děrami kroužícími navzájem kolem sebe.
V uplynulých desetiletích se vědci potýkali s problémem, který se týká teorie Velkého třesku (Big Bang Theory – BBT). Z této teorie vyplývá, že by ve vesmíru mělo být třikrát více lithia, než kolik jej ve skutečnosti pozorujeme. Proč je zde takový nesoulad mezi předpovědí a pozorováním? Než se ponoříme do tohoto problému, vraťme se poněkud zpět v čase.
Vzdálenost mezi Sluneční soustavou a zdrojem Sagittarius A*, což je supermasivní černá díra o hmotnosti 4 miliónů Sluncí v centru naší Galaxie – Mléčné dráhy, je přibližně 25 800 světelných roků, tedy zhruba o 1 900 světelných roků méně, než se doposud uvádělo. Vyplývá to z analýzy nových dat japonského projektu VLBI (Very Long Baseline Interferometer) s názvem VERA (VLBI Exploration of Radio Astrometry).
Kvasary jsou mimořádně jasná jádra vzdálených aktivních galaxií. Patří mezi nejvzdálenější a nejsvítivější známé objekty. Jejich centrálním „motorem“ jsou supermasivní černé díry, které doslova hltají dopadající prach, plyn a hvězdy z okolí. Nyní astronomové na základě použití Hubbleova kosmického teleskopu HST objevili extrémně energetické vlny, které se šíří ze vzdálených kvasarů. Tyto proudy putují napříč mezihvězdným prostorem podobně jako vlny tsunami na Zemi a způsobují zkázu v celé galaxii, ve které jsou kvasary usídleny.
Radioteleskop ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) pro milimetrovou a submilimetrovou oblast elektromagnetického záření astronomové použili k pozorování těch nejvzdálenějších oblaků plynu - materiálu pro formování hvězd, jaké se dosud podařilo zachytit v normálních galaxiích v mladém vesmíru. Tato nová pozorování vědcům umožní začít zkoumat, jakým způsobem se první galaxie utvářejí a jak pomohly rozptýlit ‚kosmickou mlhu‘ v období reionizace vesmíru. Vůbec poprvé se totiž tyto galaxie podařilo pozorovat jako něco více než jen slabé skvrnky.
Supermasivní černé díry charakterizují pouze dvě veličiny: hmotnost a rotace, které však mají rozhodující vliv na vznik a vývoj galaxií. Rotace objektu Sagittarius A*, což je supermasivní černá díra v centru naší Galaxie – Mléčné dráhy o hmotnosti 4 miliónů hmotností Slunce, byla až doposud špatně zjistitelná. V novém článku publikovaném v časopise Astrophysical Journal Letters skupina amerických astronomů stanovila horní limit pro rotaci objektu Sagittarius A* na základě rozložení hvězd typu S (S-stars) v jeho blízkém okolí.
Astronomové využívající dalekohled ESO/VLT pozorovali rezervoáry chladného plynu obklopující jedny z nejmladších galaxií ve vesmíru – galaxií, které v současnosti vidíme tak, jak vypadaly před 12,5 miliardami let. Tato plynná hala jsou bohatou zásobárnou materiálu pro superhmotné černé díry v jádrech těchto galaxií a jejich existence by mohla vysvětlit, jak během raného vývoje vesmíru mohla tato kosmická monstra narůst tak rychle do svých mimořádných rozměrů.
První hvězdy se v mladém vesmíru zrodily několik stovek miliónů roků po Velkém třesku a ukončily tak kosmologickou periodu známou jako temný věk vesmíru. Vytvořily se atomy vodíku a hélia a ve velkém množství vznikají obří hvězdy s velmi rychlým vývojem, které osvětlovaly vesmír.
Nyní víme přesně, jak hmotná nejrychleji rostoucí černá díra ve vesmíru ve skutečnosti je, a stejně tak jak mnoho hmoty doslova „žere“, a to díky novým výzkumům pod vedením Australian National University (ANU). Její hmotnost byla určena na 34 miliard hmotností Slunce a hltá hmotu v ekvivalentu téměř jednoho Slunce každý den, jak uvádí Christopher Onken se svými spolupracovníky.
Astronómovia vytvorili prvú mapu vesmíru na základe polohy supermasívnych čiernych dier, ktoré odhaľujú rozsiahlu štruktúru vesmíru. Mapa presne meria históriu expanzie vesmíru, kedy mal vesmír menej ako tri miliardy rokov. To pomôže lepšie pochopiť tzv. tmavú energiu, ktorá zostáva stále neznámou napriek tomu, že spôsobuje zrýchlenie rozpínania vesmíru. Mapu vytvorili vedci zo Sloan Digital Sky Survey (SDSS) a University of Portsmouth.
Počítačové simulace provedené astrofyziky na Tohoku University v Japonsku vedly k odhalení nové teorie původu supermasivních černých děr. Podle této teorie předchůdci supermasivních černých děr narůstají nejen pohlcováním mezihvězdného plynu, ale stejně tak i menších hvězd. To pomáhá vysvětlit velké množství supermasivních černých děr pozorovaných v současnosti.
V centre každej supermasívnej galaxie číha čierna diera. Ako sa tieto čierne diery formovali a ako sa rozrástli do hmotností miliárd Sĺnk, je stále otvorenou otázkou. Vedci z Max Planck Institute for Astronomy (MPIA) objavili tri kvazary, ktoré majú veľkú hmotnosť, avšak podľa súčasných poznatkov, by na jej nadobudnutie potrebovali oveľa viac času.
Mohou mít supermasivní černé díry své souputníky? Podstata vzniku galaxií napovídá, že odpověď zní ano, a ve skutečnosti dvojice supermasivních černých děr mohou být ve vesmíru docela běžné. Supermasivní černá díra, která se ukrývá v centru naší Galaxie a kterou označujeme jako Sagittarius A*, má hmotnost odpovídající zhruba 4 miliónům hmotností Slunce.
Tím astronómov pod vedením Yoshikiho Matsuoka z National Astronomical Observatory v Japonsku (NAOJ) objavil veľké množstvo doposiaľ nepozorovaných galaxií a kvazarov s veľkým červeným posunom. Čerstvo nájdené objekty môžu byť veľmi dôležité pre naše pochopenie ranej etapy vývoja vesmíru. Zistenia boli publikované v apríli tohto roku na stránkach arXiv.org.
Protoplanetární disky kolem hvězd nemusí být jediným místem pro vznik planet. Vyplývá to z práce týmu teoretických astronomů z Japonska. Výzkumníci navrhli novou oblast pro vznik těles planetárních rozměrů: prachový torus v okolí supermasivních černých děr v jádrech aktivních galaxií.
Mezinárodnímu týmu astronomů se podařilo objevit zářící oblaky plynu obklopující vzdálené kvasary. Jejich nezaměnitelný signál odhalili pomocí přístroje MUSE a dalekohledu ESO/VLT. Vůbec poprvé byla tato rozsáhlá hala detekována u všech kvasarů ve zkoumaném vzorku. Jejich vlastnosti jsou navíc v příkrém rozporu s dnes uznávanými teoriemi formování galaxií v mladém vesmíru.
NGC 6240 je velmi dobře prostudovaná blízká nepravidelná galaxie, která je ve stadiu postupného slévání tří samostatných galaxií. Nachází se ve vzdálenosti zhruba 400 milionů světelných roků a při pohledu ze Země se promítá do souhvězdí Hadonoše. Její rozpětí je 300 000 světelných roků a má podlouhlý tvar s rozvětvenými chomáčky, smyčkami a ohony. Uskupení obsahuje tři supermasivní černé díry ve svém jádru. Dvě z nich jsou aktivní a každá z nich má hmotnost zhruba 90 milionů hmotností Slunce. Vyplývá to ze studie publikované v časopise Astronomy & Astrophysics.
Nejzářivější známou galaxií ve vesmíru je kvasar W2246-0526. Nachází se tak daleko, že tak, jak jej dnes pozorujeme, vypadal, když byl vesmír mladší než 10% svého současného stáří. Mladá galaxie je, podle posledních pozorování získaných pomocí radioteleskopu ALMA, natolik bouřlivým prostředím, že vyvrhuje obrovská množství plynu, ze kterého mohou vznikat nové hvězdy.
Astrofyzikové z Western University objevili důkazy potvrzující přímý vznik černých děr smrštěním hmoty, které nepotřebují jako mezistupeň vyvinout se z velmi hmotných hvězd v závěrečném stadiu vývoje. Vytvoření černých děr v mladém vesmíru, zformovaných tímto způsobem, může vědcům poskytnout rovněž vysvětlení přítomnosti extrémně hmotných černých děr ve velmi rané fázi vývoje našeho vesmíru.
