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.
Autor článku: redakce
1
Zajímá vás toto téma?

Dejte nám vědět a klikněte na toto tlačítko.
Tématům, o která bude největší zájem,
se pokusíme věnovat více prostoru.

Líbil se Vám článek?

Více informací k tématu
Chcete vědět o dalším článku?

Další zprávy z kategorie Černé díry

Rotace černých děr by mohla mít vliv na emise z jejího akrečního disku

18. 01. 2018 (novější než zobrazený článek)

Rotace černých děr by mohla mít vliv na emise z jejího akrečního diskuStatistickou analýzou supermasivních černých děr se vědcům podařilo odhalit souvislost mezi emisí iontů kyslíku (O III) a rotací černé díry. Konkrétně se soustředili na kvazary, tedy vzdálené supermasivní černé díry emitující silné rádiové vlny, které jsou dostupné v katalogu Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Podle výsledků jejich studie publikované v Astrophysical Journal jsou emise iontů rychle rotujících kvazarů 1,5x silnější než u ostatních zdrojů.

celý článek

Radioteleskop VLA zachytil v jádru Mléčné dráhy záhadné vlákno vycházející z černé díry

03. 01. 2018

Radioteleskop VLA zachytil v jádru Mléčné dráhy záhadné vlákno vycházející z černé díryV roce 2016 bylo objeveno vlákno ve středu Mléčné dráhy v blízkosti tamní supermasivní černé díry. Vlákno je dlouhé asi 2,3 světelného roku a kroutí se tak, že to podle vědců vypadá, že vychází z černé díry Sagittarius A*, která v jádru naší galaxie leží. Týmu vědců vedenému Markem Morrisem z University of California se podařilo pořídit zatím nejdetailnější snímek tohoto objektu. Nová studie publikovaná v magazínu The Astrophysical Journal Letters navíc přichází hned se třemi možnými vysvětleními pozorovaného úkazu.

celý článek

Nově objevená nejvzdálenější supermasivní černá díra se nachází ve vzdálenosti 13,1 miliard světelných let

11. 12. 2017

Nově objevená nejvzdálenější supermasivní černá díra se nachází ve vzdálenosti 13,1 miliard světelných letVědcům se podařilo objevit zatím nejvzdálenější supermasivní černou díru ve vesmíru, jde o kvazar ve vzdálenosti 13,1 miliard světelných let. Světlo z takto dalekého objektu k nám putovalo tak dlouho, že vzdálenou galaxii muselo opustit před miliardami let v době, kdy byl vesmír ještě velmi mladý. Pozorovaná černá díra má podle odhadu vědců hmotnost 800 milionů Sluncí. Doposud se příliš neuvažovalo nad existencí takto masivních objektů v tak rané etapě vývoje vesmíru, vědci proto uvažují, že ke vzniku tohoto musely vést specifické podmínky.

celý článek

Magnetické pole hvězdné černé díry V404 Cygni je překvapivě slabé

09. 12. 2017

Magnetické pole hvězdné černé díry V404 Cygni je překvapivě slabéPři pozorování relativně malé černé díry V404 Cygni, vzdálené asi 8 000 světelných let, astronomové zjistili, že má velmi slabé magnetické pole, asi 400x slabší než se doposud uvažovalo u objektů tohoto typu. Jde o první přesné měření magnetického pole takové černé díry. Astronomové pro něj využili náhlého vzplanutí této černé díry v roce 2015, při kterém došlo na asi 14 dní ke zvýšení její zářivosti. Výsledky jejich práce byly publikovány v magazínu Science.

celý článek

V blízkosti supermasivní černé díry v centru Mléčné dráhy byly objeveny nečekaně mladé protohvězdy

30. 11. 2017

V blízkosti supermasivní černé díry v centru Mléčné dráhy byly objeveny nečekaně mladé protohvězdyPřesto, že je okolí naší domácí supermasivní černé díry Sagittarius A* bičované gravitačními vlivy a radiací z tohoto extrémně masivního objektu, astronomům se podařilo objevit zde nově vznikající hvězdy. V okruhu tří světelných let od středu Mléčné dráhy se podle dat z observatoře ALMA nachází hned 11 protohvězd, což vede vědce k přehodnocení aktuálních teorií o tom, kde nové hvězdy mohou vznikat. Výsledky byly publikovány ve vědeckém magazínu Astrophysical Journal Letters.

celý článek

Astronomové detekovali zatím nejmenší kolizi černých děr pomocí gravitačních vln

27. 11. 2017

Astronomové detekovali zatím nejmenší kolizi černých děr pomocí gravitačních vlnVědci pracující s observatořemi LIGO a Virgo oznámili šestou detekci gravitačních vln, tentokrát ze zatím nejmenších objektů. Černé díry, které do kolize vstoupily měly 7 a 12 slunečních mas, jejich sloučením vznikla nová černá díra o hmotnosti 18 sluncí. Hmota o mase celého jednoho slunce, která přebývá, byla transformována do energie, která vytvořila detekované gravitační vlny. Poznatky byly publikovány v listopadu v magazínu The Astrophysical Journal Letters.

celý článek

Gravitační vlny z kolize supermasivních černých děr lze detekovat pomocí změn v signálu z pulzarů

16. 11. 2017

Gravitační vlny z kolize supermasivních černých děr lze detekovat pomocí změn v signálu z pulzarůKolize masivních, energetických vesmírných objektů jako jsou černé díry nebo neutronové hvězdy jsou tak velké události, že při nich dochází k detekovatelné fluktuaci prostoru - gravitačním vlnám. Astronomům se doposud podařilo detekovat pětici takových kolizí, 4x šlo o kolizi černých děr a jednou o kolizi dvou neutronových hvězd. Jen těžko si lze ale představit větší kolizi než když se potkají dvě supermasivní černé díry, takové, které leží v centrech galaxií. Proč se astronomům doposud nepovedlo pozorovat gravitační vlny z tak masivní události?

celý článek