Sciencemag.cz
Doporučujeme
Obsahuje první hvězdy (populace III) nebo bleskově vzniklou obří černou díru?
Mezinárodní tým astronomů objevil nejvzdálenější astronomický objekt všech dob. Galaxie HD1 se nachází ve vzdálenosti asi 13,5 miliardy světelných let; její popis byl publikován v Astrophysical Journal. V doprovodné studii publikované v Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters vědci zkusili spekulovat, co by tato galaxie mohla přesně být zač.
HD1 je v ultrafialovém světle extrémně jasná, proto se také vůbec podařilo ji zachytit. Autoři studie navrhují, že galaxie HD1 může tvořit hvězdy ohromující rychlostí a možná se dokonce skládá z hvězd tzv. populace III – tedy úplně prvních hvězd ve vesmíru, které dosud nebyly nikdy přímo pozorovány. Z provedených pozorování a následných výpočtů totiž vyplývá, že v HD1 každý rok vzniká 100 nových hvězd, což je asi 10krát víc, než by se u galaxie tohoto typu dalo očekávat. Z toho vědci získali podezření, že v HD1 se možné netvoří běžné hvězdy, ale hvězdy populace III, které jsou hmotnější, žhavější a jasnější. Vydávají i více ultrafialového záření, což by právě mohlo vysvětlit extrémní svítivost HD1 v této oblasti spektra.
Extrémní svítivost galaxie HD1 by mohla způsobit i supermasivní černá díra o hmotnosti asi 100 milionu Sluncí, což je tedy druhý možný výklad. Pokud by taková černá díra pohlcovala velké množství plynu, z oblasti kolem ní by byly vyzařovány vysokoenergetické fotony. A v takovém případě by se zase jednalo o zdaleka nejstarší (nejranější) supermasivní černou díru, jakou známe. Ve srovnání se současným rekordem by vznikla mnohem dříve po velkém třesku a znovu by se řešila otázka, jak mohla vyrůst tak rychle.
„HD1 překonává nejvyšší zaznamenaný rudý posuv (u kvasaru) téměř dvojnásobně,“ říká Avi Loeb, astronom z Harvard & Smithsonian Center for Astrophysics a spoluautor studie.
Galaxii HD1 se podařilo objevit po více než 1 200 hodinách pozorování pomocí dalekohledů Subaru, VISTA, Britského infračerveného dalekohledu a Spitzerova vesmírného dalekohledu. Yuichi Harikane University of Tokyo uvedl, že bylo třeba projít 700 000 objektů. Když potom data pro objekt HD1 odpovídala galaxii vzdálené 13,5 miliardy světelných let, vědci ještě pro jistotu provedli pozorování pomocí systému ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array). Ta potvrdila, že objekt je asi o 100 milionů světelných let dále než dosavadní rekordně vzdálená galaxie GN-z11.
Další plánované pozorování pomocí Vesmírného dalekohledu Jamese Webba by mělo znovu potvrdit vzdálenost a také pomoci rozhodnout, která ze dvou výše uvedených možností lépe vysvětluje její extrémní svítivost.
A Search for H-Dropout Lyman Break Galaxies at z~12-16, arXiv:2112.09141 [astro-ph.GA] arxiv.org/abs/2112.09141 , Accepted for publication in MNRAS Letters.
Are the newly-discovered z∼13 drop-out sources starburst galaxies or quasars?, arXiv:2201.00823 [astro-ph.GA] arxiv.org/abs/2201.00823 , Accepted for publication in ApJ.
Zdroj: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics / Phys.org
