Kvasary jsou i na kosmické poměry extrémně jasné zdroje světla. Vznikají hodně teatrálním způsobem, když nějaká superobří černá díra nasává svojí šílenou gravitací mezihvězdný plyn. Dotyčný plyn se pohybuje přímo kosmicky rychle a přitom se zahřeje na ohromně vysoké teploty. To celé pak hodně moc svítí a my to můžeme v pohodě pozorovat jako jedno z nejhezčích představení kosmického divadla.
Už dlouho se vleče spor, zda takový ultrasvítivý kvasar může existovat bez galaxie, jenž by ho obklopovala. V roce 1994 skupina astronomů pod vedením J. Bahcalla z Princeton University ohlásila objev hned osmi kvasarů bez domovských galaxií. Postupně se ale ukázalo, že každý z nich vlastně galaxii má, jen ne až tak dobře viditelnou. Následný rozruch a posměšky způsobily, že od té doby měla zcela navrch frakce astronomů, kteří si kvasar bez domovské galaxie nedovedou ani představit. Každému, kdo by proti tomu snad něco namítal, se dostalo doporučení v tom smyslu, aby si pročistil čočky.
Nedávný objev týmu belgických astrofyziků z University of Liege pod vedením P. Magaina všechno změnil. Během studia 20 kvasarů, při němž využívali Hubbleho kosmický teleskop a chilský European Southern Observatory’s Very Large Telescope zjistili, že jeden z nich, konkrétně kvasar HE0450-2958, kolem sebe doopravdy žádnou domovskou galaxii nemá.
Kvasary obvykle bývají asi tak stokrát jasnější než galaxie, ve kterých bydlí. Je docela jasné, že uvidět takovou galaxii není zrovna snadné a asi nebude jen tak snadné nade vší pochybnost vyloučit, že HE0450-2958 přece jenom nějakou svoji galaxii má. Kdyby tomu tak ale bylo, musela by jeho galaxie být minimálně šestkrát méně jasná, než obvyklé galaxie s kvasary a zároveň minimálně dvanáctkrát menší, než je průměr.
Objevy v bezprostředním okolí osiřelého kvasaru ukazují na možné proběhlé kosmické drama. Poblíž kvasaru je totiž jednak poničená galaxie plná rychle se tvořících hvězd a pak taky nějakých 2500 světelných let velká kapka mezihvězdného plynu, která nejspíš posílá svoji hmotu černé díře a tak tenhle kvasar živí.
Co se mohlo stát? Možná nějaká spektakulární srážka. Ale představit si, jak něco mohlo vyšťouchnout gigantickou černou díru ze středu galaxie není zrovna snadné. Autoři studie předpokládají, že by se musely pořádně srazit nejméně tři galaxie dohromady, aby se něco takového vůbec mohlo stát.
Jiným vysvětlením může být tajuplná temná hmota, ze které je podle všeho skoro celý vesmír, ale o které vlastně nikdo pořádně netuší, co by to mohlo být. Temná hmota je opravdu nejspíš temná a proto není vidět. Taková temná hmota by mohla obklopovat kvasar HE0450-2958 a proto se nám zdá, že kolem něho nic není. Proč by ale právě tento kvasar měl být obklopen temnou hmotou a jiné ne, není zrovna moc jasné.
Nový objev, jak je v tomhle oboru docela zvykem, přináší mnohem víc otázek než odpovědí. Například, jestli se superobří černá díra může vytvořit před vznikem galaxie, ve kterých obvykle sídlí? Nebo zda může oblak temné hmoty udržet v chodu funkční kvasar. Těžko říct, zatím to každopádně vypadá, že HE0450-2958 je skutečné osamělým vlkem, který jako Barbar Conan hledá svou královnu.
Pramen: Nature 437: 381
Kvasary zastaví tvorbu hvězd v AGN
Autor: Miroslava Hromadová (14.04.2008)
Diskuze:
Díváme se na konec vesmíru..
Petr,2005-11-02 12:35:32
Černé díry uvnitř galaxií jsou vlastně hroby galaxií. Hmota byla původně rozprostřena rovnoměrně. Ale přece jen sem tam černá díra při srážkách a koncích hvězd vznikla. Od té doby do sebe jako obrovská výlevka nasává hvězdy kolem sebe. Většina prostoru už je vysáta a hvězdy jsou soustředěny kolem černých děr, které stále rostou. Nakonec v nich zmizí vše. Potom se černé díry začnou pohlcovat navzájem až zbude jen jedna.
A to bude opravdový KONEC.
Ono to s tím vysáváním hmoty není tak horké,
Pavel Brož,2005-11-02 13:12:05
aspoň tedy pokud mluvíme o podstatné části hmoty galaxií. Je nutné si uvědomit, že i ty nejgigantičtější známé černé díry, které sídlí v centrech galaxií a které mají hmotnost řádově až miliard Sluncí, jsou objekty velké řádově jen jako naše Sluneční soustava, což je ve srovnání s gigantickými rozměry jejich mateřských galaxií úplné nic. Efektivní vysávání hmoty z okolí černé díry probíhá opravdu jen do relativně malé vzdálenosti od ní, už na vzdálenost srovnatelnou např. se vzdáleností k naší nejbližší hvězdě (což jsou bratru čtyři světelné roky, ve srovnání s tím je rozměr např. naší Galaxie cca sto tisíc světelných let) se už černá díry s dostatečnou přesností chová jako naprosto standardní Keplerovský objekt, na nějž lze aplikovat klasický Newtonovský gravitační zákon, protože relativistické odchylky od něj jsou na této vzdálenosti již zanedbatelné. Proto nelze žádným rozumným způsobem vysvětlit, že by černá díra dokázala svým gravitačním působením vyčistit většinu mateřské galaxie.
Totéž co se týče konečného slévání oněch gigantických černých děr - vzhledem k jejich malosti vzhledem k rozlehlým mezigalaktickým prostorům a současně s přihlédnutím k současnému rozpínání vesmíru je takovéto splývání vyloučené. Samozřejmě občasné srážky menších černých děr hvězdných hmotností v rámci jedné galaxie čas od času proběhnou, i ty jsou ale velice vzácné, a je možné je registrovat jedině díky silným gama zábleskům, které dokážeme pozorovat i přes obří mezigalaktické vzdálenosti, které nás od jejich zdrojů dělí.
Kosmologie není mezi vědama takovou výjimkou
Pavel Brož,2005-11-01 14:43:21
Úplně stejně jako to dělají i ostatní vědy, tak i kosmologie se snaží nově pozorované děje vysvětlovat v kaskádě od jednodušších ke složitějším vysvětlením, přičemž k těm složitějším se samozřejmě přistupuje teprve poté, když ta jednodušší vysvětlení jsou vyvrácena. Důležité je, že stejně jako to dělají jiné vědy, tak tato vysvětlení jsou i v kosmologii konstruována v pokud možno maximálním souladu se stávajícími poznatky - zvláště pak klíčové poznatky (zhuštěné do podoby základních fyzikálních zákonů) jsou sice často testovány, bývají však měněny málokdy, jenom tehdy, když už pro to existuje zvlášť pádný a samozřejmě experimentem vynucený důvod. Můžeme v tomto postupu vidět přílišný konservatismus, ve skutečnosti jde ale o postup velice ekonomický a z dlouhodobého pohledu velice produktivní.
Vezměme si třeba takový zákon zachování energie – ten byl v průběhu historie fyziky od svého objevení už mnohokrát zpochybněn, vždycky se ale ukázalo, že přesto platí. Tak například po objevu radioaktivity se mělo za to, že zákon zachování energie nemůže platit, protože radioaktivní látky vyzařují záření, přičemž nebylo jasné, odkud se energie toho záření bere – souhrnná kinetická energie emitující látky zůstávala stejná před i po vyzáření emitovaných částic, které si ale nějakou kinetickou energii odnášely. Nakonec se ukázalo, že tato odnášená energie nevzniká sama od sebe, ale že má původ v schodku mezi hmotností jádra před a po vyzáření radioaktivního záření, a že tento schodek se dá vyčíslit dnes již legendárním vztahem E=mc2. Tzn. že zákon zachování energie tehdy nejen obstál, ale navíc sekundoval při odhalení mnohem hlubších souvislostí mezi hmotou a energií a ukázal se být mocným nástrojem pro rozlišování fyzikálně možných a nemožných jaderných transmutací (žádné transmutace, které by nebyly v souladu s tímto zákonem, nejsou mezi dnes již stovkami objevených druhů jaderných transmutací známy!!! – to už něco o síle toho zákona vypovídá). Později byl zákon zachování energie v silném podezření ze své neplatnosti při energetické bilanci rozpadu neutronu na proton a elektron, při kterém se vždy zdánlivě nějaká malá energie ztrácela. Tehdy byl dokonce zákon zachování energie udržen při životě poněkud umělým způsobem, a to předpovědí existence další částice, která spolu s protonem a elektronem měla při rozpadu neutronu vznikat – a to záhadného neutrina, které mělo mít takřka nedetekovatelné vlastnosti. Časem se ale podařilo i tato obtížně polapitelná neutrina přímo detekovat - neutrina spolu s mnoha dalšími svými později objevenými vlastnostmi dneska už dávno nejsou žádným spekulativním objektem uměle vneseným do teorie, ale tvoří integrální součást našich dnešních znalostí o hmotě. Jinými slovy, také v tomto případě se ukázal zdánlivě přílišný konservatismus ohledně lpění na platnosti základních zákonů (zde zákona zachování energie) nejen v konečném výsledku úspěšný, ale hlavně užitečný, protože na jeho základě byla předpovězena a následně objevena velice důležitá součást hmoty – neutrina.
Tento příklad je jenom jednou z mnoha různých ilustrací toho, že důvěra v pevnost některých dnes známých fyzikálních zákonů nemusí být vždycky jenom projevem fyzikálního dogmatismu, ale že může být užitečným heuristickým vodítkem pro objevování a objasňování dnes ještě neznámých či záhadných fyzikálních dějů. Prohlásit, že ve vzdálených pozorovaných oblastech vesmíru platí úplně jiné (přičemž nespecifikováno jaké) zákony lze totiž vždycky, tento postoj má ale nulovou heuristickou hodnotu. Navíc nutně vznikají otázky typu, proč v té vzdálené oblasti vesmíru evidentně některé z těch našich zákonů platí – tak např. proč je struktura spekter prvků ve vzdálených galaxiích táž, jako struktura spekter zde na Zemi, když by přece mohla být úplně jiná. Navíc proč jsou tato spektra pozorovaná na protilehlých pozicích od Země či obecně ve všech úhlech od Země táž – vždyť přece každá galaxie by mohla mít své vlastní fyzikální zákony a svá vlastní zcela odlišná spektra. Teze o neplatnosti našich fyzikálních zákonů ve vzdálených galaxiích je v principu neplodná teze – naproti tomu na podkladě teze, že tytéž fyzikální zákony platí i jinde, a na základě různých předpokladů např. o minulosti či skladbě našeho vesmíru lze konstruovat testovatelné hypotézy, např. hypotézu o fluktuacích mikrovlnného pozadí či hypotézu o zrychlené kosmologické expanzi (obé patří k úspěchům moderní kosmologie).
Já sám používám pro hodnocení užitečnosti těch kterých tezí to, kolik konkrétních číselných a přitom testovatelných předpovědí ta která teze umí poskytnout. Pokud umí předpovědět nějakou řadu číselných hodnot, je to fajn, sice to ještě zdaleka neznamená, že ta teze bude správná, každopádně je ale určitě hodnotnější, než teze, která sama o sobě dokáže předpovědět pouze několik málo či jen jednu jedinou číselnou hodnotu. Tezemi, které neumí předpovědět vůbec žádnou číselnou hodnotu (jako je např. teze o neplatnosti fyzikálních zákonů ve vzdálených galaxiích) se podle mého názoru není třeba zabývat vůbec.
Věříme v simetrii opodstatněně?
ten, co všemu rozumí,2005-11-01 11:44:40
Proč by v celym Vesmíru měly platit stejný zákony? To, že na celý Zemi a přilehlých oblastech Vesmíru platí stejný zákony ještě neznamená, že se podle nich musí řídit i nějaká zapadlá galaxie bez centrálního qasaru.
Nemám rád šmouly (teda vlastně temnou hmotu)
Jose.,2005-11-01 00:38:02
Temná hmota = jednoduchá odpověď na jevy které zatím neumíme vysvětlit ? Hm, no co takhle temná hmota jako kompenzace nelineariry kosmologických rovnic aneb přiznejme že třeba možná co kdyby fyzika na velkých vzdálenostech vypadala trochu jinak než jak si ji představujeme ?
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
