Sciencemag.cz
Doporučujeme
Mezinárodní tým astronomů pod vedením Texaské univerzity v Austinu identifikoval nejvzdálenější a tedy i nejstarší dosud známou černou díru. Černou díru i galaxii, ve které se nachází, CAPERS-LRD-z9, pozorujeme v době 500 milionů let po velkém třesku, kdy měl vesmír pouze 3 % svého současného stáří. Astronomové tak mají jedinečnou příležitost ke studiu tohoto raného období.
„Ačkoli astronomové objevili několik vzdálenějších kandidátů,“ uvádí spoluautor studie Steven Finkelstein, „dosud v těchto případech nenašli charakteristickou spektroskopickou signaturu spojenou s černou dírou.“
Pomocí spektroskopie astronomové rozkládají světlo na mnoho vlnových délek, aby mohli studovat vlastnosti objektu. K identifikaci černých děr hledají důkazy o rychle se pohybujícím plynu. Jak se plyn otáčí a padá do černé díry, světlo z plynu, který se od nás vzdaluje, se roztahuje do mnohem červenějších vlnových délek. Naopak světlo z plynu, který se k nám přibližuje (padá do černé díry ve směru k nám), se stlačuje do mnohem modřejších vlnových délek. „Není mnoho jiných věcí, které vytvářejí tuto signaturu,“ říká hlavní autor studie Anthony Taylor. „A tato galaxie ji má.“
Tým použil data z programu CAPERS (CANDELS-Area Prism Epoch of Reionization Survey) Webbova dalekohledu (JWST). Hlavním cílem CAPERS je potvrdit a studovat nejvzdálenější galaxie. Spektroskopie JWST je klíčem k potvrzení jejich vzdáleností a pochopení jejich fyzikálních vlastností.
Objekt CAPERS-LRD-z9se ukázal být součástí nové třídy galaxií známých jako „malé červené tečky“. Tyto galaxie, které existovaly pouze v do doby 1,5 miliardy let po velkém třesku, jsou velmi kompaktní, červené a nečekaně jasné. Objekt těchto galaxií byl velkým překvapením, protože se nepodobaly ničemu, co pozoroval Hubbleův dalekohled. Vědci se nyní snaží těmto galaxiím lépe porozumět.
CAPERS-LRD-z9 v tom může astronomům pomoci. Za prvé, tato galaxie přispívá k rostoucímu množství důkazů, že zdrojem nečekané jasnosti malých červených teček jsou supermasivní černé díry. Obvykle by taková jasnost naznačovala hojnost hvězd v galaxii. Malé červené tečky však existují v době, kdy je tak velká hmotnost hvězd nepravděpodobná. Na druhou stranu černé díry také jasně září. Je to proto, že stlačují a zahřívají materiály, které pohlcují, a vytvářejí tak obrovské množství světla a energie. Potvrzením existence obří černé díry v galaxii CAPERS-LRD-z9 tak dává smysl.
Velikost černé díry je nicméně překvapivá. Odhaduje se, že je až 300 milionkrát hmotnější než naše Slunce a její hmotnost dosahuje až poloviny hmotnosti všech hvězd v její galaxii. Objev tak masivní černé díry v tak rané fázi poskytuje astronomům cennou příležitost studovat, jak se tyto objekty vyvíjely. Přibývá důkazů, že rané černé díry rostly mnohem rychleji, než jsme považovali za možné – nebo byly od počátku mnohem masivnější, než předpovídají stávající modely (poznámka PH: čemuž by mohlo odpovídat, že nevznikly z hvězd).
Anthony J. Taylor et al, CAPERS-LRD-z9: A Gas-enshrouded Little Red Dot Hosting a Broad-line Active Galactic Nucleus at z = 9.288, The Astrophysical Journal Letters (2025). DOI: 10.3847/2041-8213/ade789
Zdroj: University of Texas, Austin / Phys.org, přeloženo / zkráceno
