Sciencemag.cz
Related Articles
Astronomové navrhli nové vysvětlení pro záhadné rané galaxie vesmíru označované jako „malé červené tečky“. Ve studii Fabio Pacucci a Avi Loeb z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics naznačují, že tyto galaxie jsou výsledkem velmi pomalu rotujících halo temné hmoty, což je extrémně vzácná kosmická struktura.
Slabé, kompaktní objekty, objevené na snímcích z hlubokého vesmíru pořízených Webbovým dalekohledem (JWST), zpochybnily dosavadní představy vědců o tom, jak se v raném vesmíru formovaly galaxie a černé díry.
„Malé červené tečky jsou velmi kompaktní a červené vzdálené galaxie, které byly před zprovozněním Webbova dalekohledu zcela nezjistitelné,“ říká Pacucci. „Jsou to pravděpodobně dosud nejpřekvapivější objevy JWST. Naše práce ukazuje, že se mohly přirozeně vytvořit v halo („halech“? množné číslo) temné hmoty s velmi nízkou rotací.
Tyto galaxie jsou viditelné především ve vesmíru starém miliardu let, ale pravděpodobně se vytvořily mnohem dříve. Přestože jsou asi desetkrát menší než typické galaxie, pozorování ukazují, že jsou neobvykle jasné. Jejich nápadná červená barva naznačuje, že jsou zahaleny prachem nebo plné starších hvězd. Astronomové již léta diskutují o tom, zda světlo, které z těchto objektů pozorujeme, je generováno hvězdami nebo centrálními supermasivními černými dírami.
„Je to zásadní záhada,“ řekl Pacucci. „Pokud obsahují černé díry, jsou tyto černé díry pro tak malé galaxie obrovské. Obsahují-li však pouze hvězdy, jsou galaxie příliš kompaktní, aby je všechny pojmuly, a dosahují centrální hvězdné hustoty, která je těžko myslitelná.“
Místo toho, aby se Pacucci a Loeb soustředili přímo na původ světla, zvolili jiný přístup: zkoumali, jak takové objekty vůbec mohou vzniknout.
Haló temné hmoty jsou neviditelné, rotující konstrukce, kolem kterých se tvoří galaxie. Ve své práci autoři ukazují, že světelné tečky se tvoří v haló, která patří do nejnižšího 1 % rozložení rychlosti otáčení. Jinými slovy, 99 % všech haló (hal?) se otáčí rychleji než tyto. Tato hala s nízkou rotací by přirozeně vytvářela extrémně kompaktní galaxie. Čím rychleji se hala otáčí, tím dále se roztahují, což způsobuje i rozšiřování galaxie, která se tvoří v jejich středu.
Tato hypotéza také vysvětluje, proč jsou světelné body (malé červené galaxie) relativně vzácné: představují pouze 1 % typických galaxií; nicméně se zase vyskytují častější než kvazary, extrémně jasná centra supermasivních černých děr, které září v centru některých galaxií.
Nová studie kromě toho pomáhá objasnit, proč jsou světelné body pozorovány pouze během krátkého období 1 miliardy let v raném vesmíru. Jak se vesmír vyvíjí, hala temné hmoty se zvětšují a získávají větší úhlový moment, což ztěžuje tvorbu kompaktních galaxií s nízkou rotací.
Ačkoli studie nevyřešila otázku, zda jsou malé červené tečky „poháněny“ hvězdami nebo černými dírami, naznačuje, že se jedná o prostředí ideální pro rychlý růst hvězd nebo černých děr.
„Hala s nízkým spinem mají tendenci koncentrovat hmotu do středu, což usnadňuje černé díře akreci hmoty nebo rychlý vznik hvězd,“ tvrdí Pacucci.
Některé tečky vykazují ve svém spektru široké emisní čáry. Ty mohou být známkou aktivních černých děr, ale postrádají rentgenové záření, které je s nimi obvykle spojováno.
Na téma malé červené tečky viz také:
Nejstarší potvrzená černá díra ve vesmíru – už krátce po velkém třesku má hmotnost 300 milionů Sluncí
Zde se za zdroj záření malých červených teček pokládají superhmotné černé díry.
Fabio Pacucci et al, Cosmic Outliers: Low-spin Halos Explain the Abundance, Compactness, and Redshift Evolution of the Little Red Dots, The Astrophysical Journal Letters (2025). DOI: 10.3847/2041-8213/ade871
Zdroj: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics / Phys.org, přeloženo / zkráceno
Poznámka PH: Avi Loeb je mediálně znám především svými výstředními teoriemi o původu některých extrasolárních objektů jako dílu mimozemských civilizací.
