Během první miliardy let vesmíru byly větry vanoucí ze supermasivních černých děr v centrech galaxií mnohem častější a silnější než ty, které jsme viděli v moderních galaxiích asi o 13 miliard let později. Takové větry byly tak silné, že zpomalovaly růst supermasivních černých děr, ze kterých se vynořily. Takové jsou výsledky studie vedené třemi vědci z Italského národního institutu astrofyziky (INAF) v Terstu, zveřejněné nedávno v časopise Nature.
Práce je založena na pozorováních 30 kvasarů pořízených dalekohledem Very Large Telescope (VLT) na observatoři ESO Paranal v Chile. Kvazary jsou extrémně jasné bodové zdroje v jádrech vzdálených galaxií, jejichž záření vzniká díky intenzivní aktivitě centrálních supermasivních černých děr, které pohlcují okolní hmotu. Hostitelské galaxie těchto kvasarů byly pozorovány během kosmického úsvitu, kdy byl vesmír starý mezi 500 miliony a 1 miliardou let.
"Poprvé jsme změřili podíl kvasarů v mladém vesmíru, které vykazují větry černé díry," říká Manuela Bishetti, výzkumnice INAF v Terstu a první autorka nové studie. „Na rozdíl od toho, co pozorujeme ve vesmíru blíž, jsme zjistili, že větry černých děr v mladém vesmíru jsou velmi běžné, mají vysokou rychlost až 17 % rychlosti světla a vrhají spoustu energie do hostitelská galaxie“.
Přibližně polovina kvasarů zkoumaných v této studii ukazuje větry černých děr, které jsou mnohem běžnější a 20krát silnější než větry známé u kvasarů z bližšího vesmíru, když byl vesmír starý asi 4 miliardy let.
„Pozorování černých děr v mladém vesmíru ukazuje, že rostou mnohem rychleji než jejich hostitelské galaxie, zatímco v místním vesmíru se černé díry a galaxie vyvíjejí společně,“ dodává spoluautorka studie Chiara Feruglio, výzkumnice z INAF v Terstu. „To znamená, že v určitém bodě vesmíru měl fungovat mechanismus, který zpomaluje růst černých děr. Naše pozorování nám umožnila identifikovat tento mechanismus ve větrech černých děr, které vznikly, když stáří vesmíru bylo 0,5–1 miliardy let.“
Energie uvolněná větry by tedy mohla zastavit další narůstání hmoty na černou díru, zpomalit její růst a zahájit fázi „spoluevoluce“ mezi černou dírou a její hostitelskou galaxií. "Tato studie nám umožnila identifikovat éru v historii vesmíru, kdy se stal významný vliv větrů černých děr," dodává Bishetti. "To má hluboké důsledky pro naše znalosti o počátečních fázích růstu černých děr a jejich galaxií, což klade silná omezení na modely popisující vznik prvních galaxií."
Nečekaný objev umožnila vysoce kvalitní data z přístroje Xshooter instalovaného na VLT v rámci hlavního programu ESO, který zahrnuje kolem 250 hodin pozorování.
Můžete pomoci Ukrajině v boji proti ruským vetřelcům. Nejlepším způsobem, jak toho dosáhnout, je darovat finanční prostředky ozbrojeným silám Ukrajiny prostřednictvím Zachraňte život nebo přes oficiální stránku NBÚ.
Přečtěte si také: