Astronómovia objavili v počiatočnom vesmíre plod nezvyčajných galaxií, ktorý rástol stokrát rýchlejšie ako ich moderné sesternice, čo vysvetľuje záhadu existencie obrovských čiernych dier v skorých obdobiach po Veľkom tresku.
RIA Novosti / Alina Polyanina
„Hľadali sme úplne inú vec - snažili sme sa nájsť stopy formácie hviezd v tých galaxiách, kde sa našli tieto čierne diery. Namiesto toho sa nám podarilo nájsť štyri ďalšie objekty hneď vedľa nich, hviezdy sa tvorili prelomovou rýchlosťou - niekoľko stoviek slnečných hmôt ročne, “hovorí Roberto Decarli z Astronomického ústavu v Heidelbergu (Nemecko).
Predpokladá sa, že strediská najmasívnejších galaxií sú domovom supermasívnych čiernych dier, ktorých hmotnosť sa môže pohybovať od miliónu do miliárd krát hmotnosti Slnka. Dôvody vzniku týchto objektov ešte nie sú úplne jasné. Vedci spočiatku verili, že tieto objekty vznikajú rovnakým spôsobom ako ich bežné „bratranci“: v dôsledku gravitačného zrútenia hviezd a následného zlúčenia niekoľkých veľkých čiernych dier.
Pozorovania prvých galaxií vo vesmíre vyvolali pochybnosti astrofyzikov - ukázalo sa, že boli obývaní čiernymi dierami s hmotnosťou desiatok miliárd Slnka. Takéto výpočty, ako ukazujú výpočty, by jednoducho nemali čas dorásť do takej veľkosti, keby sa narodili v malej miere. Preto niektorí vedci začali veriť, že v exotickejších scenároch sa rodia supermasívne čierne diery - v dôsledku kolapsu obrovských mrakov „čistého“atómového vodíka alebo v dôsledku zhlukov temnej hmoty.
Takto si umelec predstavoval vznik čiernej diery v ranom vesmíre. Foto: John Wise, Georgia Tech
Decarli a jeho kolegovia našli možnú odpoveď na túto otázku študovaním najvzdialenejších galaxií, v ktorých boli tieto čierne diery nájdené pomocou rádiového teleskopu ALMA postaveného na čílskej vysokohorskej plošine Chahnantor. Autori vysvetľujú, že tento ďalekohľad sleduje pohyby aj tých najchladnejších oblakov plynov, z ktorých sa tvoria hviezdy, čo umožňuje, aby sa použil na priamy odhad frekvencie tvorby hviezd.
Galaxie, ktoré sa Decarli a jeho kolegovia pokúsili študovať, sa vytvorili asi pred 13 miliardami rokov, len niekoľko sto miliónov rokov po Veľkom tresku. Obrovská vzdialenosť od nich a jasné svetlo kvasarov významne komplikujú pokusy o uskutočnenie sčítania hviezd v nich a odhadujú hmotnosť „hviezdnych stavebných materiálov“so zameraním na stopy uhlíka v ich spektre.
Propagačné video:
Z tohto dôvodu astronómovia neboli schopní vidieť hviezdy, ktoré sa rodia vo vnútri 25 galaxií, ktoré pôvodne pozorovali, ale boli schopní sledovať tento proces v susedných „hviezdnych metropolách“, v ktorých čierne diery neboli také aktívne.
Ako sa ukázalo, hviezdy v nich sa tvoria nepredstaviteľne vysokou rýchlosťou - každý rok sa v nich rodí niekoľko hviezd, ktorých hmota je niekoľko stokrát vyššia ako hmota Slnka. Takáto miera tvorby hviezd as ňou súvisiaci príliv studenej hmoty do galaxií, ako ukazujú výpočty autorov článku, by mala stačiť na vysvetlenie tvorby obrovských čiernych dier s hmotnosťou miliárd Slnka v prvých miliardách rokov života vesmíru.