Sciencemag.cz
Doporučujeme
Průzkum Kansaské univerzity založený na datech z Vesmírného dalekohledu Jamese Webba odhalil, že aktivní galaktická jádra (supermasivní a aktuálně rostoucí/aktivní černé díry, AGN) jsou vzácnější, než astronomové dříve předpokládali. Aktivní galaktická jádra se vyznačují silnými výtrysky, které aktivně nasávají plyny a vykazují svítivost, jež u typických obřích černých děr v centrech galaxií chybí.
Výsledky jsou založeny na pozorování provedených ve střední a dlouhé infračervené oblasti (Mid-Infrared Instrument; přístroj MIRI na Webbově dalekohledu současně obsahuje spektrograf, funguje v rozsahu od 5 do 28 mikronů.)
Studie, kterou vedla astronomka Allison Kirkpatrick z University of Kansas, se zaměřila na dlouho studovanou oblast vesmíru (Extended Groth Strip), která se nachází mezi souhvězdími Velké medvědice a Patýře. Předchozí zkoumání této oblasti se však opíralo o méně výkonnou generaci kosmických dalekohledů.
„Naším cílem bylo charakterizovat, jak vypadaly galaxie před 7 až 10 miliardami let. Podívali jsme se i na prach v těchto galaxiích, který může skrývat probíhající tvorbu hvězd a rostoucí velmi hmotné černé díry v centrech galaxií,“ uvádí A. Kirkpatrick.
Vědci předpokládali, že průzkum Webbova dalekohledu s vyšším rozlišením odhalí mnohem více aktivních galaktických jader než předchozí průzkum prováděný Spitzerovým vesmírným dalekohledem. Avšak i přes vyšší výkon a citlivost přístroje MIRI bylo při novém průzkumu nalezeno jen málo dalších AGN.
Závěr tedy zní, že černé díry v centrech galaxií pravděpodobně rostou pomaleji, než se dříve předpokládalo, Výsledky studie naznačují, že centrální černé díry obvykle pohlcují jen omezené množství materiálu a možná nemají významný vliv na své hostitelské galaxie. Podle A. Kirkpatrick je možné, že nás dosud mátl výběrový efekt při pozorování – naše současné znalosti jsou z velké části založeny na nejhmotnějších černých dírách v největších galaxiích, které předchozí pozorování zaznamenala přednostně. Takové černé díry pak vývoj svých hostitelských galaxií ovlivňují významně.
Dalším překvapivým výsledkem studie je jen malé množství prachu ve sledovaných dávných galaxiích. „Pomocí Webbova dalekohledu můžeme identifikovat mnohem menší galaxie než kdykoli předtím, včetně galaxií o velikosti Mléčné dráhy nebo ještě menších, což bylo dříve při těchto rudých posuvech (tj. vzdálenostech) nemožné. Nejhmotnější galaxie mají obvykle velké množství prachu, což souvisí s rychlou tvorbou hvězd. Předpokládali jsme, že i galaxie s nižší hmotností budou obsahovat značné množství prachu, ale není tomu tak,“ říká dále hlavní autorka studie. „Naše černá díra nevykazuje velkou aktivitu. Jednou z důležitých otázek týkajících se Mléčné dráhy je, zda byla někdy aktivní, nebo prošla fází AGN. Pokud většina galaxií, stejně jako ta naše, postrádá detekovatelné AGN, mohlo by to znamenat, že naše černá díra nebyla aktivnější ani nikdy v minulosti.“
Provedený průzkum zahrnoval asi 400 galaxií. Na příští rok se chystá nové pozorování, které jich má obsáhnout asi 5 000.
Tři pozorování stejné oblasti: vpravo MIRI Pointing 1, uprostřed Spizter/IRAC, vlevo MIPS.Credit: Kirkpatrick et al, arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2308.09750
Allison Kirkpatrick et al, CEERS Key Paper VII: JWST/MIRI Reveals a Faint Population of Galaxies at Cosmic Noon Unseen by Spitzer, arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2308.09750
Zdroj: University of Kansas / Phys.org přeloženo/zkráceno
