Sciencemag.cz
Doporučujeme
Několik dalekohledů NASA pomohlo vědcům hledat na obloze superhmotné černé díry. Nový průzkum je unikátní, protože se podařilo objevit i masivní černé díry, které jsou skryté za hustými oblaky plynu a prachu.
Astronomové se domnívají, že ve svém středu má supermasivní černou díru každá velká galaxie. Testování této hypotézy je však obtížné, protože vědci nemohou doufat, že spočítají miliardy nebo dokonce biliony takových černých děr. Místo toho musí extrapolovat z menších vzorků, aby se tímto způsobem něco dozvěděli o větší populaci. Přesné měření poměru skrytých supermasivních černých děr v daném vzorku vědcům pomáhá lépe odhadnout celkový počet supermasivních černých děr ve vesmíru.
Nová studie zjistila, že přibližně 35 % supermasivních černých děr je (pro nás) silně zakrytých, tj. okolní oblaka plynu a prachu jsou natolik hustá, že blokují i nízkoenergetické rentgenové záření.
Srovnatelné průzkumy dříve vedly k závěrům, že takto zakrytých je méně než 15 % supermasivních černých děr. Vědci se na základě modelů růstu galaxií domnívají, že skutečné rozdělení by se mělo blížit 50/50. 35 % se 50 % blíží víc než 15 %, ale stále to moc nehraje. Pokud pozorování budou i nadále ukazovat, že je skryta výrazně méně než polovina supermasivních černých děr, budou muset vědci upravit některé klíčové představy, které mají o těchto objektech a o jejich roli při utváření galaxií.
Trochu podrobností: Ukázalo se, že některé z potenciálních cílů nejsou silně zakryté černé díry, ale galaxie s vysokou mírou tvorby hvězd, které vyzařují podobným způsobem v infračervené části spektra. Autoři nové studie proto použili pozemní dalekohledy ve viditelném světle, aby tyto galaxie identifikovali a oddělili je od skrytých černých děr.
K potvrzení okrajových, silně zakrytých černých děr se vědci spolehli na rentgenovou observatoř NASA NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array).
Určení počtu skrytých černých děr v porovnání s těmi neskrytými může vědcům pomoci pochopit, jak tyto černé díry rostou (získávají hmotnost). Pokud rostou spotřebováváním materiálu, pak by značný počet černých děr měl být obklopen hustými mračny a potenciálně zakryt. Nová studie tuto hypotézu podporuje.
Kromě toho černé díry ovlivňují své galaxie, a to především způsob jejich růstu. K tomu dochází proto, že černé díry obklopené mohutnými oblaky plynu a prachu mohou spotřebovat obrovské množství materiálu. Pokud ho k černé díře spadne příliš mnoho najednou, černá díra začne přebytečný materiál v důsledku gravitačních interakcí vystřelovat zpět do galaxie. To může rozptýlit oblaka plynu uvnitř galaxie, kde vznikají hvězdy, a zpomalit tak rychlost vzniku hvězd. Kdybychom tedy neměli v centru Mléčné dráhy supermasivní černou díru, mohli bychom na obloze zřejmě pozorovat mnohem více hvězd.
Peter G. Boorman et al, The NuSTAR Local AGN N H Distribution Survey (NuLANDS). I. Toward a Truly Representative Column Density Distribution in the Local Universe, The Astrophysical Journal (2024). DOI: 10.3847/1538-4357/ad8236
Zdroj: NASA / Phys.org, přeloženo / zkráceno
