Credit: (c) NASA/JPL-Caltech/DSS
Credit: (c) NASA/JPL-Caltech/DSS

Nejvzdálenější kvasar ukazuje, že černé díry vznikly a rostly hrozně rychle

Astronomové objevili dosud nejvzdálenější známý kvasar J0313-1806, nacházející se přes 13 miliard (přesněji 13,03 miliardy) světelných let od Země. Vidíme ho tedy ve stavu asi 670 milionů let po velkém třesku, kdy vesmír měl jen 5 % svého současného stáří.
Přesto je v centru tohoto kvasaru černá díra o obrovské hmotnosti 1,6 miliardy Sluncí. J0313-1806 je sice jen asi o 20 milionů let starší než předcházející rekordman, ovšem navíc asi 2krát hmotnější. Překvapivé na tom je, že černá díra vůbec měla tak krátce po velkém třesku čas takhle rychle vyrůst. A dokonce vzniknout, vždyť běžné černé díry jsou následkem zhroucení hvězdy, která si nejdřív tedy musí projít celým svým vývojem, než gravitačně zkolabují. Z takového objektu o hmotnosti v jednotkách slunečních hmot je pak ale ještě velmi daleko k milionům nebo dokonce miliardám Sluncí (a to i když v průběhu tohoto vývoje černé díry nepohlcují jen běžnou okolní hmotu, ale také fúzují s dalšími černými dírami). Na počátku je růst hmotnosti relativně pomalý, asi jako růst z malých čísel při složeném úročení.
Černé v centrech galaxií možná ovšem vznikají jinak než zhroucením vyhořelé hvězdy. Co se pak týče kvasarů v raném vesmíru, ty musely jinak vznikat a vyvíjet se zcela určitě. Předpokládáme, že černé díry se krátce po velkém třesku mohly tvořit buď z raných čistě vodíkových hvězd, nebo zhroucením celých hustých hvězdokup. Ale tyhle modely stejně nějak nesedí. Kdyby např. kvasar vznikl již 100 milionů let po velkém třesku a rostl nejrychleji nám známým způsobem, musel by mít na počátku hmotnost alespoň 10 000 Sluncí. Podle autorů nového výzkumu z toho vyplývá, že zárodek černé díry se utvořil ještě nějak jinak, a to už jako mnohem větší. Navrženým mechanismem je gravitační zhroucení obrovského množství prvotního studeného plynného vodíku. Dalším pohlcováním tohoto materiálu pak černá díra rostla, hvězdy k tomu vůbec nepotřebovala.
Kvasar J0313-1806 je zajímavý i tím, že z okolí černé díry zde velmi rychle uniká přehřátý plyn – až pětinou rychlosti světla. Bude to následkem toho, že černá díra za rok pohltí hmotu až 25 Sluncí (pro srovnání: černé díra v centru Mléčné dráhy má mnohem menší apetit), což se zase podařilo odhalit analýzou svítivosti.
Supermasivní černé díry v centrech galaxií zpomalují tvorbu nových hvězd a nakonec způsobí, že hvězdotvorba v galaxiích zcela ustane. V důsledku černé díry zde totiž mizí studený plyn coby hlavní stavební materiál. Funguje to tak, že odtok plynu vznikajícího při krmení kvasaru vytlačuje z galaxie ostatní plyn; tím ale černá díra současně způsobí, že už dál nebude mít zdaleka tolik hmoty, kterou by mohla pohltit, a téměř přestane růst.

Viz také:
Masivní galaxie mohou růst navzdory kvasaru
Černé díry zhášením omezují tvorbu nových hvězd

„The Most Distant Quasar in the Universe,“ Feige Wang, [238], Jan. 12, 4:10-4:20 p.m. EST. aas.org/meetings/aas237
A Luminous Quasar at Redshift 7.642, arXiv:2101.03179 [astro-ph.GA] arxiv.org/abs/2101.03179
Zdroj: University of Arizona / Phys.org

Bakterie vyrobí magnetické nanočástice

Bakterie Magnetospirillum gryphiswaldense samovolně produkuje magnetické nanočástice, tzv. magnetosomy (jde vlastně o organelu, kde je …

2 comments

  1. Primordiální obří černé díry

    Podle mne tyto obří mladé černé díry jsou primordiální. Jak víme Vesmír má kritickou hustotu. Tuto kritickou hustotu měl samozřejmě od počátku. Pak už stačí jen hustotní fluktuace a nad rozpínající se prvotní hmotou se uzavře horizont.

  2. Primordiální obří černé díry II

    Ještě poznámka k mému prvému komentáři. Při rozpínání Vesmíru pracuje obecná teorie relativity OTR místo reálné hmoty s tzv. nekoherentním hmotným prachem. V něm nemohou vznikat fluktuace hustoty. Fluktuace by mohly vznikat, pokud tenzor energie – hybnosti Tik vyjadřuje reálné rozložení hmoty. Také by bylo nutné asi přizvat kvantovou teorii. Problém by tak možná mohla vysvětlit, přes svou marnou snahu o univerzalitu, teorie strun.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close