Supermasivní černé díry ovlivňují formaci nových hvězd ve velkých galaxiích

11. 01. 2018
Černé díry Hvězdy Galaxie

U většiny pozorovaných mladých galaxií dochází podle astronomů k intenzivnímu formování nových hvězd. Postupně však míra zrodu nových hvězd klesá, a to i přes existenci dostatečného množství mezihvězdných plynů, ze kterých se hvězdy rodí. Nová studie ukazuje, že hmotnost supermasivní černé díry ve středu galaxie má vliv na to, kdy formace nových hvězd začíná ustupovat. Výsledky vědeckého zkoumání byly publikovány v lednovém čísle magazínu Nature.

Galaxie M82, vařená zaživa vlastním sousedem

Galaxie M82, vařená zaživa vlastním sousedem - Galaxie M82 (Messier 82, NGC 3034, Cigar galaxy) se nachází na noční obloze nedaleko souhvězdí velkého vozu ve vzdálenosti asi 12 milionů světelných let. Ze středu této galaxie unikají obrovská oblaka červených plynů do vzdálenosti až 10 tisíc světelných let. Tato vlákna plynů zřejmě vznikají kombinací slunečních větrů jednotlivých hvězd galaxie M82, které formují tzv. galaktický super vítr. Za vším ale zřejmě stojí blízká sousední galaxie M81, která gravitačně narušuje rovnováhu M82 a způsobuje výrazný nárůst formace nových hvězd u svého souseda a jeho záření v rentgenovém spektru světla. Obě galaxie spolu už miliardy let tančí gravitační balet, který ovlivňuje oba obří objekty. Nakonec zřejmě se zřejmě spojí do jediné obří galaxie, to však potrvá další miliardy let.



Každá velká galaxie má ve svém jádru supermasivní černou díru, která se projevuje svou gravitací, a někdy také radiací, kterou chrlí ze svého okolí do zbytku galaxie. Právě takové aktivní galaktické jádro (AGN, Active Galactic Nucleus) však může stát za snižující se mírou zrodu nových hvězd, protože svou gravitací a radiací narušuje kondenzující se oblaka prachu a plynů, ze kterých hvězdy vznikají. Astronomové tento efekt předpokládali už dávno a dokonce jej započítávali do různých simulací vývoje galaxií, chyběly jim však důkazy získané pozorováním a nevěděli proč se tak galaxie chovají.

Ignacio Martín-Navarro vedl tým astronomů, kteří analyzovali galaxie, u kterých je známá hmotnost jejich centrální černé díry (podle pohybu hvězd blízko středu galaxie). Pro rozpoznání dosavadní evoluce každé galaxie zkoumali spektrum světla dané galaxie, podle kterého usuzovali, jak staré hvězdy by v ní mohly být a jaké je jejich množství. Rozdíly, které našli, však neměly souvislost s tvarem, velikostí ani jinou charakteristikou galaxie, ale právě se supermasivní černou dírou ve středu pozorované galaxie.

Pro galaxie se stejnou hmotností jejich hvězd, ale různými hmotnostmi supermasivních černých děr v jejich středu, byly výsledky různé. Zkoumané spektrum odhalilo, že u galaxií s vyšší hmotností centrální černé díry platí, že formace hvězd ustala dříve než u galaxií s menším jádrem.

Už dříve se astronomové pokoušeli porovnat formaci hvězd se září galaktického jádra, nicméně bez výsledků. Podle Navarra to mohlo být způsobeno tím, že zatímco formace hvězd se mění v průběhu dlouhého časového období, zářivost galaktického jádra je oproti tomu pouze chvilkovou záležitostí.

Přesný mechanismus, kterým supermasivní černé díry ovlivňují formaci hvězd v galaxiích zatím není zřejmý. Existuje množství teorií, které by podobné chování mohly vysvětlovat. Jako nejpravděpodobnější se jeví narušení procesu formování hvězd prostřednictvím gravitace nebo radiace vycházející z černé díry. Podle autorů zmíněné studie budou nutná ještě další pozorování a zkoumání různých galaxií, než tento proces dokáží s jistotou vysvětlit.
Líbí se Vám tento článek?

Podpořte tento web sdílením našeho obsahu.

Více informací k tématu
Chcete vědět o dalším článku?

Následujte nás na sociálních sítích.

Další zprávy z kategorie Černé díry

Nový teleskop MeerKAT zachytil v dosud největším detailu jádro Mléčné dráhy

16. 07. 2018 (novější než zobrazený článek)

Nový teleskop MeerKAT zachytil v dosud největším detailu jádro Mléčné dráhyV Jihoafrické republice byl oficiálně uveden do provozu radiový teleskop MeerKAT, který se skládá z celkem 64 samostatných antén. Jde o největší a nejcitlivější zařízení svého druhu na Zemi, dokud jej nepředčí další jihoafrický teleskop SKA (Square Kilometre Array) v roce 2024. Při slavnostním uvedení do provozu byl zveřejněn snímek středu naší galaxie odhalující doposud nevídaný detail okolí supermasivní černé díry Sagittaruis A*.

celý článek

Observatoř na Antarktidě potvrzuje, že černé díry jsou zdrojem vysokoenergetických neutrin

13. 07. 2018 (novější než zobrazený článek)

Observatoř na Antarktidě potvrzuje, že černé díry jsou zdrojem vysokoenergetických neutrinS pomocí detektoru neutrin na jižním pólu IceCube se vědcům podařilo poprvé detekovat zdroj vysokoenergetických neutrin, je jím vzdálená supermasivní černá díra TXS 0506+056. Neutrina jsou subatomární částice, které jen zřídka interagují se hmotou a není tak jednoduché je zachytit. Neutrina vznikají například ve hvězdách, supernovách nebo při jaderných reakcích. Zdroj vysokoenergetických neutrin však byl doposud neznámý, nebo alespoň nebyl potvrzený. Podle nové studie mohou vznikat právě v černých dírách v jádru masivních galaxií.

celý článek

Astronomové našli nejzářivější kvasar v rádiových vlnách v raném vesmíru

10. 07. 2018 (novější než zobrazený článek)

Eduardo Bañados z Carnegie Institution for Science našel spolu se svým týmem kvazar, který má nejintenzivnější pozorované rádiové vlny a existoval už v brzké fázi vývoje vesmíru. Jde o supermasivní černou díru, která chrlí do svého okolí proud plazmy, který lze detekovat v rádiových emisích. Podle studie publikované v magazínu The Astrophysical Journal k nám signál z tohoto objektu letěl dlouhých 13 miliard let.

celý článek

Kolize neutronových hvězd dala vzniknout proudu radiace se zřetelnou strukturou

05. 07. 2018 (novější než zobrazený článek)

Kolize neutronových hvězd dala vzniknout proudu radiace se zřetelnou strukturouAstronomové v loňském roce poprvé detekovali kolizi neutronových hvězd, pomohla jim k tomu detekce gravitačních vln GW170817. Krátce po detekci této události zachytili také záblesk gama záření a následně také rentgenové, ultrafialové i viditelné světlo. Podle nové studie vědců z Warwick University to odpovídá relativistickému proudu hmoty, který chrlí výsledný objekt ze svých pólů směrem do blízkosti sluneční soustavy.

celý článek

U malých masivních galaxií černé díry spolkly většinu hmoty určenou pro hvězdy

02. 07. 2018 (novější než zobrazený článek)

U malých masivních galaxií černé díry spolkly většinu hmoty určenou pro hvězdyPřed asi deseti lety objevili astronomové nový druh galaxií, byly menší než ostatní ale zároveň obsahovaly poměrově více hmoty. Podle nové studie za to mohou jejich centrální supermasivní černé díry, které zkonzumovaly část hmoty, která by jinak šla do formování hvězd. Přišli na to studiem dvou blízkých galaxií Mrk 1216 a PGC 032673, výsledky jejich výzkumu jsou publikovány v magazínu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

celý článek

Když hvězdu pohltí černá díra: první pozorování proudu materiálu vycházejícího z černé díry

15. 06. 2018 (novější než zobrazený článek)

Když hvězdu pohltí černá díra: první pozorování proudu materiálu vycházejícího z černé díryPoprvé v historii se astronomům podařilo přímo zachytit formování a následnou expanzi proudu materiálu vycházejícího z černé díry (v angličtině astrophysical jet, nebo relativistic jet). K této události dochází, když se hvězda k černé díře příliš přiblíží a nedokáže uniknout její intenzivní gravitaci. Materiál z hvězdy vytvoří rychle rotující disk nad rovníkem černé díry a z jejích pólů vychází proud ionizovaného materiálu. Událost astronomové pozorovali prostřednictvím radioteleskopů a infračervených teleskopů v páru kolizních galaxií ARP 299 ve vzdálenosti 150 milionů světelných let.

celý článek

Kolize dvou neutronových hvězd zrodila doposud nejmenší známou černou díru

05. 06. 2018 (novější než zobrazený článek)

Kolize dvou neutronových hvězd zrodila doposud nejmenší známou černou díruPři jedné ze 4 detekcí gravitačních vln (GW170817) v loňském roce se podařilo zachytit také elektromagnetické záření. Vědci se proto domnívají, že nešlo o kolizi černých děr jako v ostatních případech, protože by záření bylo pohlceno jejich silnou gravitací. Místo toho by mělo jít o kolizi dvou neutronových hvězd, které zřejmě daly vzniknout černé díře - doposud nejmenší známé - o hmotnosti kolem 2,7 slunečních mas. Takové jsou závěry studie publikované v magazínu Astrophysical Journal Letters.

celý článek