Astronomové konečně vyřešili záhadu záhadných „malých červených teček“, které se objevují na snímcích raného vesmíru pořízených vesmírným dalekohledem Jamese Webba (JWST). Ukázalo se, že tyto skvrny, rozptýlené po obloze jen několik set milionů let po Velkém třesku, nejsou masivní rané galaxie, ale mladé supermasivní černé díry aktivně absorbující hustá mračna ionizovaného plynu. Tento objev poskytuje klíčový pohled na to, jak tito vesmírní obři rostli tak rychle během dětství vesmíru.
Záhada odhalena
Od spuštění JWST v roce 2021 červené tečky matou vědce. Počáteční teorie naznačovaly, že se exotické jevy nebo neobvykle masivní galaxie tvoří nebývalou rychlostí. Tým vedený profesorem Darachem Watsonem z univerzity v Kodani však provedl dva roky pečlivého výzkumu, který odhalil skutečnou povahu těchto objektů.
Tečky jsou černé díry, asi stokrát méně hmotné, než se dříve myslelo, obklopené hustými slupkami ionizovaného plynu. Jak tyto černé díry spotřebovávají okolní plyn, tření vytváří intenzivní teplo. Toto zahřívání vydává záření, které proniká skořápkou a jeví se jako charakteristická červená záře detekovaná infračervenými senzory JWST.
Jak rostou černé díry: Palivo a reflektor
Tyto rané černé díry mají nejen malou hmotnost; jejich růst je také neobvykle efektivní. Zatímco černé díry jsou typicky neefektivní při požírání hmoty a vyhazují většinu přicházejícího materiálu zpět do vesmíru, husté plynové skořápky slouží jako zdroj paliva i přirozeného reflektoru. Skořápka umožňuje astronomům pozorovat černé díry ve fázi intenzivního růstu, která dosud nebyla pozorována.
“Zachytili jsme mladé černé díry uprostřed jejich růstového spurtu ve fázi, kterou jsme dosud neviděli,” řekl profesor Watson. “Hustý plynový obal kolem nich poskytuje palivo potřebné pro velmi rychlý růst.”
Důsledky pro vznik supermasivních černých děr
Tato zjištění řeší dlouhodobou hádanku v astrofyzice: jak supermasivní černé díry, jako je ta ve středu naší Mléčné dráhy, rostly tak rychle v raném vesmíru. Nově identifikované černé díry dosahující 10 milionů hmotností Slunce ukazují věrohodný mechanismus rychlého růstu.
Tento objev není jen o potvrzení existence menších černých děr; jde o to pochopit, jak se z nich stali supermasivní obři, které dnes vidíme. Raný vesmír poskytl těmto černým dírám ideální podmínky k rychlé spotřebě plynu, čímž se urychlil jejich růst způsobem, který již v moderním vesmíru není možný.
Studie, publikovaná tento týden v časopise Nature, poskytuje kritický kousek do skládačky evoluce černých děr, překlenuje propast mezi teoretickými modely a pozorovacími daty.
“Malé červené tečky jsou mladé černé díry, stokrát méně hmotné, než se dříve myslelo, obklopené obalem plynu, který spotřebují, aby se zvětšily.” – Profesor Daragh Watson.
Studie poskytuje první přímé pozorování černých děr během tohoto kritického období raného růstu, což přináší revoluci v našem chápání toho, jak utvářely vývoj vesmíru.
