Rudolf Cole
0 
3285
427
Asi 10 miliónů světelných let od Země může rozmazaná galaxie zvaná Mirachův duch pomoci odhalit temné tajemství: odkud pocházejí největší černé díry ve vesmíru. Ale tato strašidelná galaxie také prohloubila tajemství kolem narození těchto objektů.
Černá díra je jedinečnost, oblast v časoprostoru, kde se hmota stala příliš hustou na to, aby se udržela, a zhroutila se do beztvarého bodu. Supermasivní černé díry (SMBH) jsou kosmické příšery, často vážící miliardy časů hmotnosti našeho Slunce, ve srovnání s hmotou těžkých hvězd, které tvoří obyčejné černé díry. Sedí ve středu velkých galaxií, nasávají plyn a bijí hvězdy kolem své obrovské gravitace. Ve středu Mléčné dráhy je jeden a ještě větší ve středu galaxie Panna A, které astronomové vyfotografovali. Stále však není jasné, jak se tyto mamutí objekty formovaly.
Fyzici si myslí, že existují dvě možnosti: Možná, že SMBH jsou starodávné rysy vesmíru, objekty, které se přímo zhroutily z horké hmoty proudící vesmírem po Velkém třesku. Nebo se snad vytvořili jako každá jiná černá díra ve vesmíru: v důsledku detonací umírajících hvězd. Pokud by druhé vysvětlení bylo správné, SMBH by začaly malé a v průběhu věků nasbíraly další hmotu pohlcením prachu a dalších hvězd.
Příbuzný: 9 faktů o černých dírách, které vám vyrazí mysl
„Problém je v tom, že v obou případech většina černých děr od jejich narození významně vzrostla a pohltila oblaky plynu a prachu, které se kolem nich víří,“ řekl Timothy Davis, astrofyzik na Cardiffské univerzitě ve Walesu. "To je dělá těžšími a je obtížné určit hmotnost, se kterou začali svůj život."
Davis a jeho kolegové tedy šli hledat nejmenší SMBH, které mohli najít.
Tyto malé supermarkety, řekl, „v minulosti neměli šanci spotřebovat velké množství materiálu [takže při jejich studiu se blížíme k odhalení toho, jak se SMBH musely dívat, když byly vytvořeny“.
Vědci studovali SMBH ve středu galaxie „Mirachův duch“ (takto pojmenovaný, protože galaxie ze Země vypadá jako zjevení poblíž hvězdy Mirach), pomocí nové techniky ke stanovení její hmotnosti.
Příbuzný: Největší nevyřešená tajemství ve fyzice
Vědci se spoléhali na údaje z Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) v Chile a měřili rychlost plynného oxidu uhelnatého, když se otáčel směrem k SMBH ve středu galaxie duchů Mirach.
"Stejně jako voda, která obchází zátku, tento plyn jde rychleji a rychleji, když se blíží k černé díře," řekl Davis.
Toto víření je produktem hmotnosti černé díry, takže rychlost víření - přesně změřená - může vědcům říci, jak moc černá díra váží. Snímky ALMA s rozlišením 1,5 světelných let (velmi podrobné pro takový vzdálený objekt) to umožnily. Zjistili, že tento SMBH má hmotnost méně než miliónkrát větší než naše slunce - dítě podle standardů SMBH. Na základě odhadů toho, jak rostla od narození, pravděpodobně váží méně než 500 000krát větší množství našeho Slunce, když se narodilo, Davis řekl.
SOUVISEJÍCÍ OBSAH-Vesmír: Velký třesk nyní v 10 jednoduchých krocích
-15 nejpodivnějších galaxií v našem vesmíru
-101 astronomických snímků, které vám vyrazí mysl
To dokazuje, že žádný z původních příběhů není správný, zjistili vědci. Do jisté míry to ale vyrovnává rovnováhu s modelem přímého kolapsu a zcela vylučuje extrémnější verze teorie přímého kolapsu. Některé teorie přímého kolapsu neumožňují malým a středním podnikům, aby se formovaly vůbec.
Původ černých děr je přesto záhadou. Jeden problém: Další pozorování ukázala, že velmi velké SMBH existovaly ve své současné podobě velmi brzy po Velkém třesku, což odporuje našim předpokladům o tom, jak rychle mohou černé díry růst.
„Víme o dvou hlavních způsobech, jak vyrobit SMBH, a ani jeden z nich nemůže přímo vytvořit černé díry této velikosti. Místo toho se musely narodit menší a dospělé do těchto úžasných velikostí. To je opravdu obtížné udělat, protože existuje limit o tom, kolik černé díry může spolknout v době, která je k dispozici od vytvoření vesmíru, “řekl Davis. "Naše práce tento problém posiluje. Ukázali jsme, že ať už je mechanismus jakýkoli, SMBH jim umožňuje mít hmotnost menší než 500 000 krát větší než naše slunce, když se narodí."
I když to dává měřítko měřítku proti teorii přímého kolapsu, žádná teorie nenabízí dobrá vysvětlení, odkud by takový malý SMBH mohl vycházet. Případná odpověď bude pravděpodobně zahrnovat některé významné úpravy jednoho z modelů, které fyzici právě teď mají.
Fyzikové nyní vědí více o tom, jak vypadají mladí SMBH. Ale stále si nejsou jisti, odkud přišli. Papír popisující černou díru ve středu Mirachova ducha byl dnes zveřejněn (14. července) v časopise Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti..
Zobrazit všechny komentáře (1)