Astronomové tvrdí, že objevili „stárnutí“ galaxií a černých děr díky novým datům z rentgenové observatoře Chandra NASA a dalších dalekohledů. Nový objev pomáhá vyřešit skutečnou povahu gigantických bloků plynu pozorovaných kolem velmi mladých galaxií a vrhá světlo na vznik galaxií a černých děr.
Zjištění vedená Jimem Geachem z Durhamské univerzity ve Velké Británii se objeví v 10. červenci Astrofyzikální deník.
Asi před deseti lety objevili astronomové ohromné nádrže s vodíkovým plynem - které nazvali „kuličky“ - a prováděli průzkumy mladých vzdálených galaxií. Kuličky jasně září v optickém světle, ale zdroj obrovské energie potřebné k napájení této záře a povaha těchto objektů byly nejasné.
Na základě nových údajů a teoretických argumentů Geach a jeho kolegové ukazují, že zahřívání plynu tím, že rostou supermasivní černé díry a výbuchy hvězd, spíše než ochlazování plynu, pravděpodobně kapky pohání. Důsledkem je, že kuličky představují fázi, kdy galaxie a černé díry právě začínají vypínat svůj rychlý růst kvůli těmto procesům zahřívání. Toto je klíčová fáze vývoje galaxií a černých děr - známá jako „zpětná vazba“ - a fáze, kterou se astronomové již dlouho snaží pochopit.
"Vidíme známky toho, že galaxie a černé díry uvnitř těchto kuliček stárnou a nyní tlačí zpět na nafukovací plyn, aby zabránily dalšímu růstu," řekl spoluautor Bret Lehmer, také z Durhamu. "Masivní galaxie musí projít takovou fází, jinak by vytvořily příliš mnoho hvězd, a tak skončí až dodnes směšně velkými."
Chandra a sbírka dalších dalekohledů včetně Spitzeru pozorovali 29 kuliček na jednom velkém poli na obloze, které se nazývalo „SSA22“. Tyto kuličky, které mají napříč několik set tisíc světelných let, jsou vidět, když je Vesmír starý jen asi dvě miliardy let, což je zhruba 15 procent současného věku.
V pěti z těchto kuliček odhalila data z Chandry výmluvný podpis rostoucích supermasivních černých děr - bodový zdroj se světelnou rentgenovou emisí. Předpokládá se, že tyto obří černé díry sídlí v centrech většiny dnešních galaxií, včetně těch našich. Další tři kuličky v tomto poli ukazují možné důkazy pro takové černé díry. Na základě dalších pozorování, včetně dat Spitzer, byl výzkumný tým schopen určit, že v některých z těchto galaxií dominují také pozoruhodné úrovně tvorby hvězd.
Záření a silné výtoky z těchto černých děr a výbuchy tvorby hvězd jsou podle výpočtů dostatečně silné, aby osvětlily plynný vodík v kuličkách, které obývají. V případech, kdy nebyly zjištěny podpisy těchto černých děr, jsou kuličky obecně slabší. Autoři ukazují, že černé díry dostatečně jasné, aby poháněly tyto kuličky, by byly příliš slabé na to, aby byly detekovány vzhledem k délce pozorování Chandra.
Kromě vysvětlování zdroje energie kuliček tyto výsledky pomáhají vysvětlit jejich budoucnost. Podle scénáře zahřívání se plyn v kuličkách neochladí za vzniku hvězd, ale přidá se k horkému plynu nalezenému mezi galaxiemi. Samotný SSA22 se mohl vyvinout v masivní galaxii.
"Na začátku by kuličky nakrmily své galaxie, ale to, co nyní vidíme, jsou spíše jako zbytky," řekl Geach. "To znamená, že se budeme muset podívat ještě dále zpět, abychom zachytili galaxie a černé díry při formování z kuliček."
Zdroje / další informace: weby Chandra v Harvardu a NASA.
