Černá díra přerostla poměry své galaxie

Jde o velmi starou černou díru, nacházející se ve středu vzdálené galaxie s katalogovým číslem CID-947. Vědci při této příležitosti monitorovali mnoho podobných galaxií pomocí velkého desetimetrového Keckova dalekohledu, umístěného na Havajských ostrovech. Objev “přerostlé“ černé díry poněkud zpochybnil dosavadní představy o souběžném vývoji galaxií a černých děr v jejich středu a o jejich vzájemném propojení. Hmotnost černé díry se rovná hmotnosti asi 7 miliard Sluncí, což ji řadí mezi největší a nejhmotnější ve vesmíru vůbec. Její galaxie přitom patří k hmotnostně spíše průměrným a obvyklým galaxiím - tento fakt byl vzápětí nezávisle ověřen.

Výsledkem je tedy gigantická černá díra, usazená uvnitř galaxie normálních rozměrů, což je velmi neobvyklé. Její hmotnost činí zhruba jednu desetinu hmotnosti hostitelské galaxie (běžně je to méně než 0,5%). Dále je třeba uvážit, že vzhledem k velké vzdálenosti vědci zachytili tuto galaxii i její centrální černou díru teprve 2 miliardy let po velkém třesku, který se měl odehrát před necelými 14 miliardami let. Pokud tedy byla galaktická centrální černá díra “přerostlá” v době přibližně před 12 miliardami let, v jakém stavu se asi daná galaxie nachází dnes?

Většina galaxií, včetně naší Mléčné dráhy, má v centru černé díry s hmotnostmi o řádu milionů hmotností Slunce. Hmota v jejich okolí je prudce urychlována a pak se navzájem sráží, což vyvolává intenzivní elektromagnetické záření s krátkou vlnovou délkou či vysokou energií příslušných fotonů.

V raném vesmíru se děly věci jinak

V současném vesmíru, tedy u galaxií v našem okolí, přibližně platí přímá úměra mezi počtem hvězd v galaxii a hmotností centrální černé díry. To odpovídá mechanismu, kdy nové hvězdy vznikají ze zásobárny chladného mezihvězdného plynu, přičemž stejný zdroj sytí také růst černé díry. Záření v okolí černé díry pak ohřívá a vymetá pryč z galaxie tento plyn, což vede ke zpomalení až dokonce k zastavení tvorby hvězd v galaxii.

Poslední výsledky ale ukazují, že procesy v raném vesmíru fungují poněkud odlišně. Podle všeho tvorba hvězd v galaxiích s masivními černými děrami pokračuje dál, i když centrální černá díra dosáhne meze svého růstu (například pohltí veškeré hvězdy ve svém bezprostředním okolí). Galaxie CID-947 zřejmě rostla dál, ale neobvykle vysoký poměr hmotnosti centrální černé díry k hmotnosti celé galaxie si zřejmě, podle modelů, podržela. Tato galaxie je tak zřejmě předchůdcem dnešních skutečně supermasivních systémů jako je galaxie NGC 1277, nacházející se 220 milionů světelných let daleko, směrem k souhvězdí Persea.

Zdroje: Science Magazine, Phys.Org, Astro Watch, ABC Science, All of Nothing