Po celá desetiletí astronomové hledali shluky galaxií, které by ve svých centrálních galaxiích tvořily „hvězdné porodnice“. Místo toho tam nacházeli obří černé díry s proudy vysokoenergetických částic, které udržovaly plyn příliš horký na to, aby se v něm mohla zformovat hvězda. Tyto částice, které černá díra vyvrhuje, se zachránily před pádem pod horizont této díry.
Výtrysk částic z černé díryHmota proudí směrem k černé díře, krouží kolem ní (vytváří rotující disk) a je zahřívána na tak vysoké teploty, že svítí v oboru rentgenového záření. Černé díry mohou být vybíravými jedlíky: místo toho, aby spolykaly veškerý dopadající materiál, někdy vyvrhnou jeho část pryč v podobě dvou mohutných intenzivních protisměrných výtrysků částic (tzv. jetů). Protože tyto jety odvádějí hmotu a energii do okolního prostředí, černá díra obdrží méně materiálu, který může pohltit. Zdroj: Astro.cz |
Nyní mají vědci přesvědčivé důkazy o galaxii, kde dochází k překotnému formování hvězd. NASA na svých stránkách zveřejnila její snímek.
Astronomové se domnívají, že je to způsobeno tím, že se v jejím středu nacházela méně „účinná“ supermasivní černá díra. V tomto unikátním systému se tak hvězdy rodí patrně díky tomu, že výtrysky z černé díry neohřívaly okolní plyny natolik, aby se v nich nemohla zrodit hvězda. Dokonce jsou jedním ze zdrojů, který pomáhá hvězdu stvořit.
„Je to jev, který se astronomové pokoušejí najít již dlouho,“ řekl Michael McDonald, astronom z Massachusetts Institute of Technology (MIT), který studii vedl. „Tato kupa ukazuje, že v některých případech může energetický výstup z černé díry vylepšit chlazení, což má dramatické následky,“ dodává.
Nový objev se povedl na základě dat z rentgenové observatoře Chandra, Hubbleova vesmírného teleskopu a radioastronomické observatoře VLA.
Souhvězdí Fénixe
Zmíněná galaktická kupa se nachází 5,8 miliardy světelných let od Země v souhvězdí Fénixe. Obsahuje velkou galaxii, která hostí černou díru, jež je obklopena horkým plynem s teplotami milionů stupňů.
Hmotnost tohoto plynu odpovídá hmotnosti bilionů Sluncí, a je několikrát větší než celková hmotnost všech galaxií v kupě. Astronomové se domnívají, že tento horký plyn ztrácí svou energii kvůli silnému vyzařování v rentgenovém spektru a tím se ochlazuje. V jiných centrálních galaxiích hvězdokup však přílišnému ochlazení brání přísun energie dodávané vysokoenergetickými částicemi vyvrhovanými z černé díry.
V tomto případě to ale tak není a plyn se chová, jakoby jej vyvržené částice neohřívaly. Přesto tam z černé díry proudí. To potvrzuje mimo jiné i pozorování z observatoře VLA. Ty ukazují, že výtrysky z černé díry pravděpodobně nafoukly bubliny v horkém plynu, které se mohou pohybovat od černé díry a rychleji se tak ochlazovat
Nová data z Hubbleova tělesa ukazují, že kolem filamentů (dráhy, kterými proudí k černé díře plyn) vedoucích k černé díře se nachází chladný plyn o celkové homotnosti odpovídající deseti milirám hmotnosti Slunce a z tohoto chladného plynu se tvoří mladé hvězdy rychlostí okolo 500 jednotek ročně. V případě Mléčné dráhy je to jedna za rok.
To, že černá díra nedokáže ohřát plyn na teplotu, kdy v něm nemohou vznikat hvězdy, může být způsobeno i tím, že je v poměru k hmotě své hostitelské galaxie poddimenzovaná. To je však situace, kdy je na počátku svého růstu.
„V minulosti mohly být výboje z poddimenzované černé díry jednoduše příliš slabé na to, aby zahřívaly své okolí a umožňovaly zahřívání horkého plynu,“ řekl spoluautor Matthew Bayliss.
Galaktické kupy jsou největší struktury ve vesmíru, které drží pohromadě díky gravitaci. Obsahují stovky až tisíce galaxií s množstvím horkého plynu a neviditelné temné hmoty. Největší známé supermasivní černé díry jsou v galaxiích ve středu těchto kup.
