Dalekohled Webb objevil obří černou díru, která „spí“ poté, co se „příliš mnoho“ najedla

(CLO) Astronomové pomocí vesmírného dalekohledu Jamese Webba (JWST) objevili supermasivní černou díru, která tiše „spí“, pouhých 800 milionů let po Velkém třesku.

Tato černá díra, která má hmotnost asi 400 milionůkrát větší než Slunce, absorbovala velké množství galaktického plynu a prachu, což ji po přejedení způsobilo, že „usnula“.

Objev, publikovaný v časopise Nature 18. prosince, dále komplikuje otázku, jak supermasivní černé díry v raném vesmíru rychle rostly.

Tyto černé díry jsou obvykle velmi velké a typicky se nacházejí ve velkých galaxiích v blízkém vesmíru, s hmotnostmi přibližně 0,1 % celkové hmotnosti jejich hostitelské galaxie. Černá díra objevená ve studii však má hmotnost odpovídající přibližně 40 % hmotnosti její hostitelské galaxie.

Obecně se předpokládá, že supermasivní černé díry vznikají slučováním větších černých děr a absorpcí plynu a prachu z jejich hostitelské galaxie. Předpokládá se, že tento proces trvá miliardy let, než vznikne supermasivní černá díra. JWST však detekoval takto velkou černou díru již v raných stádiích vesmíru, kdy byla stará pouhých asi 800 milionů let.

Přejídající se černá díra v raném vesmíru se chystá zdřímnout. Ilustrace: Jiarong Gu

Pozoruhodné je, že navzdory své obrovské hmotnosti tato černá díra neabsorbuje plyn a prach takovou rychlostí jako jiné supermasivní černé díry. Místo toho absorbuje hmotu velmi pomalou rychlostí, pouze asi 1 % maximální možné rychlosti pro takovou černou díru. Protože tato černá díra nesvítí tak jasně jako ostatní černé díry, nachází se v „spícím“ stavu a je obtížné ji detekovat.

I když se tato černá díra nachází ve „spícím“ stavu, lze ji díky její obrovské hmotnosti stále detekovat. „Spánek“ černé díry také poskytuje příležitost ke studiu hmotnosti a struktury hostitelské galaxie, do které patří.

Roberto Maiolino, člen výzkumného týmu, uvedl, že je možné, že se tyto černé díry „rodí velké“, což znamená, že se mohly od začátku formovat velké. Další možností je, že procházejí obdobími extrémní aktivity, po nichž následují dlouhá období klidu.

Maiolino a jeho tým simulovali růst supermasivních černých děr v raném vesmíru a zjistili, že tyto černé díry mohou procházet epizodami „překrmování“. Během těchto epizod černé díry rostou extrémně rychle, ale tyto epizody trvají pouze asi 5 až 10 milionů let, po kterých „spí“ desítky milionů let.

„Tyto krátké záblesky umožňují černé díře rychlý růst, zatímco většinu času tráví v klidu,“ řekl Maiolino. Tato období klidu černých děr mohou trvat 10 až 20krát déle než epizody „překrmování“, což způsobuje, že černé díry v raném vesmíru jsou většinou latentní a obtížně detekovatelné.

Objev této supermasivní černé díry je významným průlomem v lepším pochopení vzniku a vývoje černých děr v raném vesmíru. Tým naznačuje, že raný vesmír mohl být naplněn těmito spícími kosmickými monstry a že v budoucnu bychom jich mohli objevit více. Vzhledem k spící povaze těchto černých děr však bude jejich detekce v nadcházejících letech pro astronomy velkou výzvou.

Ngoc Anh (podle Space, Daily Mail, Popsci)

Zdroj: https://www.congluan.vn/kinh-vien-vong-james-webb-phat-hien-ho-den-khong-lo-ngu-sau-khi-an-qua-nhieu-post326434.html