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.
Pomocí dalekohledu ESO/VLT astronomové podrobně zkoumali dosud nejvzdálenější známý intenzivní zdroj rádiového záření. Jedná se o takzvaný ‚rádiově hlasitý‘ kvasar – jasný objekt s mohutnými výtrysky vyzařujícími rádiové vlny. Nachází se tak daleko, že jeho světlu trvalo plných 13 miliard let, než dolétlo až k nám. Objev by mohl přinést důležité poznatky, které astronomům pomohou pochopit rané fáze vývoje vesmíru.
Supermasivní černé díry a způsob jejich vzniku poutají pozornost vědců po celém světě mnoho let. Tato vesmírná monstra s hmotností milion až 10 miliard hmotnosti našeho Slunce se nacházejí v centrech většiny velkých galaxií. Scénář jejich vzniku je však nejasný. Nové objevy naznačují, že tyto objekty vznikají jinak, než si astronomové dosud mysleli. Objevitelkou jednoho ze vzdálených „obrů“ a hlavní autorkou článku nedávno publikovaného v Astrophysical Journal Letters, který o objevu obří černé díry informoval, je Orsolya Kovács z Masarykovy univerzity.
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.
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.
Přesvědčivý důkaz existence supermasivních černých dvojděr v aktivních galaktických jádrech přinesl mezinárodní výzkumný tým, kterého součastí byl i astrofyzik Michal Zajaček z Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity. Výsledky studie, která zpracovávala data získaná největšími radioteleskopy na světě, byly nedávno prezentovány v prestižním odborném časopise The Astrophysical Journal. Na výzkumu se podílel tým odborníků z pěti zemí a osmi vědeckých či univerzitních pracovišť.
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.
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.
Kosmický dalekohled Jamese Webba objevil v rámci průzkumu CEERS dosud nejvzdálenější aktivní supermasivní černou díru. Skrývá se v galaxii, která je stará jen něco přes 570 milionů let od velkého třesku. Současně byly objeveny další dvě menší černé díry a přes deset extrémně vzdálených galaxií.
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.
Supermasivní černá díra uprostřed kvazaru H1821+643, který je vzdálen od Země asi 3,4 miliardy světelných roků, rotuje zhruba poloviční rychlostí světla. Kompozitní snímek kvazaru H1821+643 v úvodu článku obsahuje rentgenové záření zachycené družicí Chandra (modrá barva), které bylo zkombinováno s rádiovým zářením z radioteleskopu Karl G. Jansky Very Large Array (červená barva) a s optickým světlem z dalekohledu PanSTARRS na Havaji (bílá a žlutá barva).
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.
Nově objevená hvězda pojmenovaná S4716 dosahující rychlosti 8 000 km/s se přibližuje na vzdálenost 98 AU (astronomických jednotek) k objektu Sagittarius A*, což je supermasivní černá díra o hmotnosti 4,1 miliónu hmotností Slunce v centru naší Galaxie – Mléčné dráhy. Toto gravitační monstrum je obklopeno skupinou hvězd (označovanou jako S-cluster), která kolem černé díry obíhá vysokou rychlostí.
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.
HD1, tak zní označení potenciálně úplně nejvzdálenějšího kosmického objektu, který kdy lidé svými přístroji spatřili. Od této galaxie k nám světlo podle prvotních měření letělo 13,5 miliardy let. Díváme se tedy na vzhled objektu, jak vypadal ve chvíli, kdy vesmír existoval pouhopouhých 300 milionů let, což činí jen něco málo přes dvě procenta současné doby existence kosmu. Rudý posuv galaxie se rovná hodnotě 13,3. Tento, podle prvních měření opravdu mimořádný objev učinili vědci z Center for Astrophysics Harvard & Smithsonian Institut.
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.
Na připojeném obrázku je momentka z počítačové simulace ROMULUS ukazující středně hmotnou galaxii, její jasný centrální region se supermasivní černou dírou a polohy (a rychlosti) „toulajících se“ supermasivních černých děr (ty nepřipoutané k jádru; úsečka 10 kpc odpovídá vzdálenosti přibližně 31 000 světelných roků). Simulace studovala vývoj a četnost toulavých supermasivních černých děr – ty v raném vesmíru obsahovaly většinu hmoty soustředěné v černých dírách.
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.
