Jedním z palčivých problémů dnešní astronomie je, že ve velmi mladém vesmíru nacházíme velmi velké supermasivní černé díry. Jsou tam hmotné, že by podle našich modelů neměly stihnout nabobtnat do velikosti, v jaké je pozorujeme. Někde je chyba, jen jde o to zjistit kde.
Hyewon Suhová z International Gemini Observatory/NSF NOIRLab a její spolupracovníci narazili na zajímavou stopu. Jde o supermasivní černou díru LID-568, která se nachází ve vesmíru starém asi 1,5 miliardy let. Na supermasivní černou díru je relativně lehká, její hmota je „pouhých“ 7,2 milionů Sluncí.
Badatelé supermasivní černou díru LID-658 objevili, když s Webbovým dalekohledem pozorovali vybrané galaxie z průzkumu Chandra X-ray Observatory's COSMOS Legacy Survey. Jde o populaci galaxií, které jsou extrémně zářivé v rentgenové oblasti spektra, ale současně jsou velmi nezřetelné ve viditelné a blízce infračervené oblasti.
Webbův dalekohled je ale naštěstí tak výkonný, že dokáže detekovat takové galaxie v infračervené oblasti.
Suhová a spol. vymáčkli z přístrojů, co šlo, a odměnou jim byl objev, že supermasivní černá díra LID-658 polyká hmotu takovou rychlostí, že při tom čtyřicetkrát překračuje Eddingtonův limit.
Ten se vztahuje k maximální zářivosti, které může systém, v tomto případě supermasivní černá díra dosáhnout, a také k tomu, jak rychle může požírat hmotu, přičemž její vnitřní gravitační síla a vnější tlak vytvářený teplem stlačené požírané hmoty, zůstávají v rovnováze.
Podle kolegyně Suhové Julie Scharwächterové si to tahle supermasivní černá díra opravdu užívá. Její zářivost spočítali jako dramaticky vyšší, než by měl umožnit Eddingtonův limit. Jde o super eddingtinskou akreci hmoty (super-Eddington accretion).
Jak říká Scharwächterová, extrémní případ LID-568 ukazuje, že by nečekaně intenzivní krmení supermasivních černých děr mohlo být součástí vysvětlení záhady příliš velkých černých děr v příliš mladém vesmíru. Zároveň se ale také ukazuje, že Eddingtonův limit zjevně není až tak limitující, a že bude velmi zajímavé zjistit, jak je to možné.
Video: A Quick Look at COSMOS Legacy Survey
Literatura
Vznikly zárodky supermasivních černých děr zhroucením hal temné hmoty?
Autor: Stanislav Mihulka (21.06.2021)
Černá díra galaxie UHZ1 mohla vzniknout přímým zhroucením mračna plynu
Autor: Stanislav Mihulka (24.08.2023)
Temná energie - ochránce binárních černých děr?
Autor: Dagmar Gregorová (26.10.2023)
Rekordní supermasivní černá díra je ve vesmíru starém jen 470 milionů let
Autor: Stanislav Mihulka (07.11.2023)
Hledání nejranějších galaxií Webbovým teleskopem
Autor: Vladimír Wagner (06.02.2024)
Diskuze:
Anton H,2024-11-08 21:58:59
Pomocou teleskopu Jamesa Webba sa podarilo objaviť zatiaľ najvzdialenejšiu galaxiu, so spektrálnym posunom z rovný 16,7. To by znamenalo, že táto galaxia existovala už 250 miliónov rokov po Veľkom tresku. Otázka je, ako môžeme pozorovať už sformovanú galaxiu v tak krátkom čase? Pozorovaná galaxia sa totiž musela začať formovať omnoho skôr, než ju pozorujeme, čo je v rozpore so súčasnou teóriou o vzniku galaxií. Zárodkom pre tak rýchli vznik galaxie mohla byť len masívna čierna diera, ale tá by musela vzniknúť už rannom štádiu Vesmíru, bezprostredne po inflácii. Teoretickým základom pre vznik čiernej diery v tomto období, by mohla byť len primordiálna čierna diera s Planckovou hmotnosťou. Akou formou hmoty sa mohla ale "kŕmiť" potenciálna primordiálna čierna diera v čase, iba niekoľko násobku Planckového času?
Hustší vesmír
Jaroslav P.,2024-11-08 15:03:05
Mohly by být fyzikální zákony ovlivněny tím, že vesmír byl byl o hodně menší než teď? Částice tehdy zabrali o hodně větší část vesmíru než v současnosti.
Re: Hustší vesmír
F M,2024-11-11 00:43:52
Změna zákonů v čase se nepředpokládá. V tom časovém rámci kdy se již rozvíjí ty galaxie a kde to pozorujeme, by to mělo mít vliv na vzdálenosti. S tou "částí vesmíru" té větě jednoznačně nerozumím, rozměry by měly být stejné. Na těchto vzdálenostech se dá počítat jen s gravitací (temnou hmotou/energií, pokud by byly změněny ostatní síly bylo by to poznat z emisních čar, případně by vůbec nic jako atomy nemohlo vzniknout.
Tak v gama oboru!! :-)
El nino Demokracie,2024-11-06 20:05:11
proč 12.3 mld let starý světlo je v gama oboru a skoro vůbec ne ve FIR/NIR/RF?
A odkedy je mikrovlnné žiarenie gama obor??? :-)
Re: Tak v gama oboru!! :-)
Petr Mikulášek,2024-11-06 20:54:28
Mikrovlny = RF obor. Tuhle obludu pozorovali v gamě.
Takže jsou tři možnosti:
1) Sekli se se stářím téhle obludy
2) "Reliktní záření" není reliktní záření
3) Vlnová délka se mění v čase selektivně, ale protože jde o změnu plynulou, patrně by se to na tu rychlou změnu postupně naladilo.
Re: Re: Tak v gama oboru!! :-)
D@1imi1 Hrušk@,2024-11-06 21:47:24
Reliktní záření pochází z doby, kdy byl vesmír starý 370 tisíc let. Záření z té černé díry pochází z doby, kdy byl vesmír starý 1,5 miliardy let. Tedy zhruba 4000x starší.
Navíc reliktní záření by mohlo mít vlnovou délku mnohem kratší, kdyby nešlo o záření vodíku o teplotě 3000K, kterého byl tehdejší vesmír plný. Ta teplota odpovídá zhruba teplotě rudých obrů (červenější než naše Slunce). Už v době vzniku nešlo o krátkovlnné záření.
Re: Re: Tak v gama oboru!! :-)
Vít Výmola,2024-11-08 11:51:30
4) Místo dojmologií to spočítáme, stejně jako to udělali astrofyzici: Pro z=12.3 se vlnová délka natáhla jenom 13.3x. Konec záhady.
Re: Re: Re: Tak v gama oboru!! :-)
Vít Výmola,2024-11-08 12:18:44
Tak, akorát jsem se nechal zmást údajem o stáří 12.3 mld let, což samozřejmě není z=12.3, ale necelé z=4. Což odpovídá natažení 5x, vychází to ještě lépe.
Re: Re: Tak v gama oboru!! :-)
F M,2024-11-11 01:09:43
Mělo by jít o zastínění. Hodně to svítí/prosvítí tepelně (ta ohřátá hmota) a tak nějak i v rentgenu, ta pozorování byla více přístroji v obou oborech.
"Tvar střední až vzdálené IR spektrální distribuce energie (SED) LID-568 vykazuje extrémně červený sklon IR kontinua s jediným mocninným zákonem α λ ≈ 4,5 v klidu λ ≳ 1 μm (Rozšířená data Obr. 1 )."
"Tuto charakteristiku nelze vysvětlit aktuálně dostupnými šablonami IR SED pro zakryté AGN a ultraluminózní infračervené galaxie (ULIRG) a je podstatně strmější než u slabých AGN objevených JWST"
"Detekce rentgenové a střední IR emise silně naznačuje, že LID-568 je skutečně silně zakrytá AGN, bez zjevné přítomnosti základních rysů hostitelské galaxie."
Z toho tepla a chybějících známek galaxie usuzují, že ten silný zdroj "zháší" tvorbu hvězd. Asi tím že ohřeje tu masu a ta se hůř stlačuje? To nevysvětlují, ale snad uvažuji dobře, ten tlak ze středu by jinak tu hmotu spíš stlačoval, tak ten by v tom být neměl. Nejspíš jde o trpasličí galaxii.
nevime vlastne stale nic
Zdeno Janeček,2024-11-06 07:54:55
nejvetsi chyba je, ze sa snazime naskatulkovat vesmir v rozsau nasich vedomosti. A ty si priznejme, nejsou prilis velike.
Kde jsou videt treba černé diry, ktere sezraly vsechnu hmotu okolo sebe a ted nejsou videt ??
Záhada ?
Pavel Gašperík,2024-11-06 07:45:36
V súčasnosti nie sú pochybnosti o poslednom big-bangu s dôkazom reliktného žiarenia . A nemôžu byť tieto extrémne hmotné objekty - supemasívne čierne diery tiež reliktom , ale z predchádzajúcich vesmírov, ktorých "rezídua" odolali fázam "nášho" big bangu ?
Re: Záhada ?
David Pešek,2024-11-06 11:41:01
že by náš bigbang byl pouze lokální událostí kdy černá díra narostla do mezní hmotnosti a poté zkolabovala a expandovala takovým způsobem že my nedokážeme detekovat prakticky nic jiného? Na podobných teoriích je nejlepší že je nebude možné potvrdit a ani je vyvrátit - nikdy nedokážeme vidět tak daleko
Re: Záhada ?
Petr Mikulášek,2024-11-06 18:32:42
Ne záhada, ale pitomost. Pokud přijmeme hypotézu, že ten rádiový šum je pozůstatkem velkýho třesku a za ty miliardy let se o cca 10 řádů prodloužila jeho vlnová délka, proč 12.3 mld let starý světlo je v gama oboru a skoro vůbec ne ve FIR/NIR/RF?
Přiznejme si to, soudruzi jsou zase v lese... Jako vždycky.
Re: Re: Záhada ?
El nino Demokracie,2024-11-07 19:06:31
ten rádiový šum je v GHz...a svetlo a ešte kratšie vlnové dlžky sú TeraHertzoch a ešte viac...gama a rentgenové
A prečo by sa "prodloužila, ked rádiový šum sú centimetre či milimetrové vlny a toto gama/rentgen je o niekoľko rádov kratšie??? :-)))
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
