Odhaleno šedesát let staré tajemství nejzářivějších objektů ve vesmíru
28. 4. 2023 – 18:17 | Vesmír | Pavel Jégl | Diskuze:
Jsou to epická monstra, nejenergetičtější objekty ve vesmíru. Vědci se snaží zjistit, jak tito obři, kteří jsou miliardkrát hmotnější než Slunce, vznikají a co je vlastně pohání.
Vesmír se hemží galaxiemi. Jsou všude, kam až dalekohled dohlédne. Jen v pozorovatelném vesmíru jsou jich stovky miliard až biliony. A mezi nimi jsou i takové, které ostatní zastiňují a ve vesmíru vynikají.
Jsou to galaxie s aktivní superhmotnou černou dírou, která pohlcuje materiál tak obrovskou rychlostí, že extrémně a nepřetržitě září a osvětluje galaktický střed v celém elektromagnetickém spektru.
Astronomové tyto nejenergetičtější objekty ve vesmíru poprvé spatřili koncem padesátých let minulého století. Od té doby jich objevili dvě tisícovky. Pojmenovali je kvazihvězdné rádiové zdroje. Později z toho vznikla zkratka kvasar (kvazar).
Až dosud vědci přesně nevěděli, jak kvasary vznikají. Teď se někteří z nich domnívají, že to zjistili. Na základě studia desítek galaxií dospěl tým vedený astrofyzikem Jonnym Piercem z Hertfordshirské univerzity k závěru, že ve většině případů se kvasary rodí při srážkách galaxií a jejich splynutí.
„Tento výzkum je krokem vpřed v našem chápání, jak tyto objekty ve vesmíru vznikají a co je pohání,“ píší astronomové ve studii publikované v magazínu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Také Mléčná dráha se jednou rozzáří
Jejich výklad naznačuje, že i naši galaxii, Mléčnou dráhu, čeká apokalyptická perioda. Jednou se stane zářícím kvasarem.
„Kvasary jsou jedním z nejextrémnějších jevů ve vesmíru a to, co u nich pozorujeme, patrně představuje budoucnost Mléčné dráhy poté, co se zhruba za pět miliard let srazí s galaxií v Andromedě,“ cituje magazín Science Alert astrofyzika Clive Tadhuntera z Sheffieldské univerzity, který se podílel na studii kvasarů v Piercově týmu.
Jeví se každopádně jako ironie, že právě černé díry, nejtemnější věci ve vesmíru pohlcující i světlo, jsou hnací silou nejzářivějších objektů, které můžeme spatřit. Jenže i když samotnou černou díru nevidíme, můžeme pozorovat divoký rej v jejím okolí.
Když černá díra svou ohromnou gravitací přitahuje a polyká materiál, směs hmoty jí nepadá přímo do chřtánu. Víří velkou rychlostí jako voda kroužící kolem výpusti v umyvadle. Extrémní tření a gravitace zahřívají materiál na neuvěřitelné teploty, takže září světlem v celém spektru.
Čím více materiálu kolem černé díry krouží a čím silnější je její gravitační pole, tím víc její okolí září.
Kvasary jsou jádra galaxií s natolik hmotnými černými dírami, že hromadí materiál přesahující hranici rychlosti, jakou jsou schopny se živit. Proto část materiálu černé díry vytlačují ven, zpátky do vesmíru.
Černé díry tuto hranici překračují pro krátké časové výboje, kvazary výboje vytvářejí trvale.
Odkud pochází materiál, který do nich směřuje, je obtížné zjistit. Studovat jeho toky směrem ke galaktickým centrům kvazarů a kolem nich je obtížné. Tyto struktury jsou příliš vzdálené a galaktická centra s kvasary září příliš jasně na to, abychom viděli detaily.
Když se srazí galaxie…
Astronomové však ve studii zevrubně prozkoumali 48 kvasarů v okruhu 3,5 miliardy světelných let a porovnali je se stovkou běžných galaxií. Výsledky naznačují, že je až třikrát pravděpodobnější, že se kvazary vytvoří v galaxii, která se sráží a splývá s jinou galaxií.
„Pokud se dvě galaxie dostanou na kolizní kurz, vstupuje do hry ohromné množství gravitačních změn, které mohou přesouvat plyn z jádra galaxie blíž k černé díře. Černá díra začne plyn pohlcovat, ale ještě předtím se uvolní obrovské množství energie v podobě záření,“ vysvětlují vědci.
Tak vzniká neskutečně jasný objekt, kterému říkáme kvasar.
V chápání kvasarů však stále existují mezery, přiznávají výzkumníci z týmu Johna Pierce. Vzájemné působení galaxií je patrně nejčastějším spouštěčem kvasarů, ale existují také jiné způsoby, jak se kvasary zapínají. Také ty je potřebné prozkoumat.