Extrémní záření z extrémní dálky přináší kosmickou záhadu

Supermasivní černé díry rozpoutaly ohromnou kosmickou show z paprsků gama záření již krátce po velkém třesku.

Mezinárodní tým výzkumníků oznámil objev dosud nejvzdálenějších blazarů, což jsou mimořádně zářivá jádra galaxií. Nacházejí se tak daleko, že jejich světlo k Zemi putovalo více než 12 miliard let. I když existovaly téměř na počátku věků, poháněly je některé z největších známých supermasivních černých děr.

Galaxie s aktivním jádrem

Zdrojem většiny záření běžných galaxií jsou hvězdy. Není to překvapující. Konečně, galaxie obsahují i ​​stovky miliard hvězd.

Jenže u některých zvláštních typů galaxií je to jinak. Značná část jejich záření pochází z jejich centra. Tedy oblasti, kde se nachází obří černá díra. Ta uvedené záření samozřejmě nevyzařuje, ale procesy vedoucí k vyzařování částic takříkajíc pohání.

Nejenergičtěji typem takových aktivních galaktických jader jsou blazary (dalším typem jsou o něco známější kvasary). Jde o skutečně působivé objekty. Díky blazarům může až polovina veškerého záření galaxie pocházet z jejího centra.

Proč září?

Astronomové předpokládají, že vysokoenergické záření BLAZAR vzniká díky roztrhané a extrémně zahřáté hmotě. Ta v podobě jakéhosi disku krouží a postupně padá do supermasivní černé díry, které je asi milionkrát nebo i více hmotná než naše slunce. Malá část této padající hmoty je přesměrována do dvou proudů částic, které chrlí záření ve vzájemně opačných směrech.

Díky kosmické observatoři Fermi se nyní podařilo objevit několik objektů, které jsou i na poměry blazarů mimořádné.

Zrozené na počátku věků

Analýza červeného posunu světla nově objevených blazarů prozradila, že jejich záření putovalo prostorem od dob, kdy byl vesmír desetkrát mladší. Částice byly vyzářené před 12 až 12,4 miliardami let.

Analýza vlnových délek zachyceného světla také prozradila, že černé díry objevených blazarů disponují extrémně jasnými disky padající hmoty. Jen tyto disky samy o sobě vyzařují dva biliony krát více energie než naše slunce.

Taková divoká aktivita podle astronomů znamená, že černé díry hodují. Neustále do ní padají velké objemy hmoty. Naproti tomu obří černá díra v centru Mléčné dráhy zažívá půst. Což je důvodem, proč Mléčná cesta nemá blazar, kvasar ani jinou verzi aktivního galaktického jádra

Záhada příliš časných gigantů

Podle vědců objev přinesl záhadu. Objevené blazary v sobě nesou tak gigantické černé díry, jaké vědci v kosmu starém jen 1,4 miliardy let rozhodně nečekali.

“Navzdory svému věku jsou tyto vzdálené blazary domovem některých z největších černých děr, jaké známe,” uvedl astronom NASA Roopesh Ojha. Že se vyvinuly v takovém raném období vesmíru podle něj zpochybňuje některé starší představy o vzniku a růstu supermasivních černých děr.

“Neznáme mechanismus, jaký by mohl vyvolat jejich prudký vývoj,” dodává Dario Gasparini z Italské kosmické agentury.

Vývoj supermasivních černých děr v raném vesmíru tak představuje novou položku v seznamu nevyřešených otázek, které se týkají těchto záhadných objektů.

dlouho neobjevitelné

Donedávna nejvzdálenější blazary objevené družicí Fermi leží v takové dálce, že zachycené světlo vyzářili v době, kdy měl vesmír 2,1 miliardy let. Objevu ještě vzdálenějších blazarů dlouho bránila nedostatečná citlivost družice. Tuto citlivost se však v roce 2015 podařilo zvýšit.

Pátrání po nejvzdálenějších blazarů v sebraných datech družice se začalo seznamem 1,4 milionu vzdálených zdrojů energického záření. Jen ty nejjasnější jsou viditelné na ty největší vzdálenosti, méně jasné objekty proto vědci ze seznamu vyškrtli. Zůstala jim zhruba tisícovka aktivních galaktických jader, přičemž v pěti případech šlo o zcela neznámé, extrémně vzdálené blazary.

Výzkumníci plánují pátrat po dalších mimořádně vzdálených blazarech. “Myslíme si, že Fermi objevil sotva špičku ledovce,” říká Marco Ajello z Clemsonovy univerzity v Jižní Karolíně.

Zdroj: NASA

Text: zive.sk (překlad NS)