Sciencemag.cz
Doporučujeme
Mezinárodnímu týmu astronomů pracujícímu s radioteleskopem ALMA se podařilo zaznamenat dosud nepozorovaný kosmický jev. V mohutné galaxii vzdálené miliardu světelných let pozorovali rozsáhlé oblaky mezigalaktického plynu padající k superhmotné černé díře v jejím středu. Výsledky byly zveřejněny 9. června 2016 ve vědeckém časopise Nature.
Nová pozorování provedená pomocí ALMA poskytují první přímý důkaz, že oblaky chladného a hustého plynu mohou vznikat kondenzací horkého mezigalaktického plynu a následně padat do středu galaxie, kde se stávají ‚potravou‘ pro superhmotnou černou díru. Mění se tak pohled astronomů na způsob, jakým superhmotné černé díry získávají další hmotu při procesu akrece.
Astronomové se dosud domnívali, že v těch největších galaxiích jsou superhmotné černé díry (supermassive black holes) pod trvalou dietou skládající se z horkého ionizovaného plynu, který získávají z hala své galaxie. Nová pozorování provedená pomocí radioteleskopu ALMA však ukázala, že pokud v okolním mezigalaktickém prostoru panují vhodné podmínky, může se černá díra příležitostně přikrmovat nasáváním obřích oblaků velmi chladného molekulárního plynu.
„Ačkoliv se jedná o jednu z významných teoretických předpovědí nedávné minulosti, naše pozorování je prvním jednoznačným důkazem, že černé díry získávají hmotu prostřednictvím chaotického nasávání chladného plynu,“ říká hlavní autor článku Grant Tremblay (Yale University, New Haven, Connecticut, USA). „Je vzrušující si uvědomit, že jsme možná pozorovali, jak v této galaxií dochází ke krmení černé díry o hmotnosti 300 milionů Sluncí.“
Grant Tremblay a jeho kolegové použili radioteleskop ALMA ke zkoumání neobvykle jasné kupy asi padesáti galaxií, která je známa pod označeném Abell 2597. Ve středu tohoto uskupení se nachází hmotná eliptická galaxie s nepoetickým popisným jménem Nejjasnější galaxie kupy Abell 2597. Prostor mezi galaxiemi v kupě je vyplněn horkým ionizovaným plynem, který byl nedávno pozorován v rentgenové oblasti spektra pomocí kosmického teleskopu Chandra (Chandra X-ray Observatory, NASA).
„Tento velmi horký, opravdu velmi horký, plyn se může rychle ochladit, kondenzovat a začne padat ke středu galaxie podobně, jako když v zemské atmosféře vznikají v teplém vlhkém vzduchu oblaky, ze kterých se spustí déšť,“ vysvětluje Grant Tremblay. „Nově zkondenzované oblaky plynu jsou vtahovány do galaxie a stávají se zdrojovým materiálem pro tvorbu nových hvězd a také krmivem pro superhmotnou černou díru.“
Nedaleko od středu galaxie vědci pozorovali zhruba tuto situaci: trojice rozsáhlých shluků chladného plynu, každý o hmotnosti 1 milionu Sluncí a průměru desítek světelných let, se řítí do jádra galaxie rychlostí kolem 1 milionu kilometrů za hodinu.
Za normálních okolností by však byl problém na takovou vzdálenost rozeznat objekty těchto rozměrů, a to i s mimořádným rozlišením radioteleskopu ALMA. Přítomnost oblaků se ale podařilo odhalit na základě jejich miliardu let dlouhého ‚stínu‘, který vrhají směrem k Zemi [1].
Na základě dalších pozorovacích dat získaných pomocí radioteleskopu VLBA (National Science Foundation’s Very Long Baseline Array) se ukázalo, že oblaky pozorované pomocí ALMA se nacházejí pouze asi 300 světelných let od středu galaxie – v astronomickém měřítku tady v podstatě balancují na okraji černé díry těsně před vlastním pohlcením.
I když ALMA byla schopna detekovat pouze trojici oblaků chladného plynu v blízkostí černé díry, astronomové spekulují, že ve skutečnosti by jich v prostoru galaxie mohly existovat tisíce. Tím by byla zajištěna dodávka hmoty do černé díry, a tedy i její aktivita, na velmi dlouhou dobu.
Astronomové nyní plánují použít radioteleskop ALMA ke hledání podobných procesů i v dalších galaxiích, aby zjistili, zda jsou skutečně tak běžné, jak současné teorie předpovídají.
Převzato ze stránek Hvězdárny Valašské Meziříčí
Poznámky
[1] Stíny vznikají za situace, když hustý oblak postupující do středu galaxie brání průchodu části záření z pozadí, které na milimetrových vlnových délkách elektromagnetického záření produkují elektrony po spirále kroužící podél magnetických polí v těsné blízkosti centrální superhmotné černé díry.
