Hanny van Arkel a za ní snímek „jejího“ Voorwerpu, Kredits: Herbert, Smith, Jarvis, INT, Edd Edmondson

Profesionální vesmírný dalekohled, zamířený do souhvězdí Malého lva odhalí nedaleko spirální galaxie IC 2497 zvláštní zářící velkou zelenou skvrnu. Jde o gigantický oblak ionizovaného plynu, jehož světlo bylo pro astronomy záhadou. Média zdůrazňují fakt, že jako první si v roce 2007 objektu všimla mladá nizozemská učitelka, amatérská příznivkyně astronomie, Hanny van Arkel. Přihlásila se jako dobrovolnice pro označování galaxií na snímcích Sloanova digitálního mapování oblohy (Sloan Digital Sky Survey) v rámci internetového projektu Galaxy ZOO. Na jednom z obrázků ji zaujal nepravidelný objekt, který nedokázala zařadit do žádné kategorie. V diskusním fóru položila otázku ostatním účastníkům, ale nedočkala se žádné vysvětlující odpovědi. Naopak, vzbudila zájem o tajemnou skvrnu i u profesionálních astronomů. Záhadě se začalo říkat Hannyin objekt (Hanny´s Voorwerp – v holandštině věc, objekt).

Vědci záhy zjistili, že jde o gigantický oblak zářícího ionizovaného plynu s rozměry asi 36 000 x 52 000 světelných let, ve kterém se nachází téměř kruhové okno s průměrem 16 000 světelných let. Pro lidskou představivost jsou to jenom pouhá čísla, která přesahují její možnosti.

Zvětšit obrázek

Rentgenový vesmírný teleskop Chandra má na svém kontě několik odhalených kvazarů – aktivních jader vzdálených galaxií. V jejich centrech sídlí hmotné černé díry, okolo nichž obrovské množství hmoty vytváří akreční disk. Z rotačních pólů kvazaru proudí jety vysoceenergetického záření a ionizovaných částic. Před asi 70 tisíci lety podobný kvazar v galaxii IC 2497 (není na obrázku) zasahoval oblak plynu Hanny´s Voorwerp, ohříval ho a ionizoval atomy. Dnes již nemá dostatečný výkon, plyn ale stále září. Kredit NASA

Jenže proč je plyn rozehřátý na 16 až 20 tisíc Kelvinů, když se v něm, ani v jeho kosmickém okolí nenachází nic, co by bylo zdrojem potřebné energie? Tato otázka trápila astronomy několik měsíců, než jim různá měření nabídla řešení – Voorwerp připomíná zřídkavé typy prachoplynných hvězdných kolébek, ozařovaných blízkým kvazarem. Mělo by jít tedy o objekt, jemuž se v odborné terminologii říká emisní mlhovina. A energetickým zdrojem jejího záření by měly být vysoceenergetické fotony z blízké žhavé hvězdy, nebo - v případě Voorwerpu - z aktivního galaktického centra (kvazaru), ve kterém sídlí velká černá díra požírající obrovské množství hmoty. Ta, jak se do černého nenávratna žene závratnou rychlostí po spirále „smrti“, vytváří takzvaný akreční disk. Mohutné dynamické procesy způsobují, že kvazary patří mezi nejzářivější vesmírné objekty. A jeden takový by měl rozehřívat a ionizovat plyn Voorwerpu.

Nejbližší a jediné v úvahu přicházející galaktické jádro se nachází 45 až 70 tisíc světelných let daleko, v centru galaxie IC 2497. Jenže jeho záření, které na Zemi zachycujeme ve spektru rádiových vln, není dostatečně intensivní a naznačuje, že nejbujnější a nejenergetičtější období v podobě maximální akreční fáze má již za sebou.

Zvětšit obrázek

Díky vysoceionizovaným atomům kyslíku tajemně zeleně zářící gigantický plazmatický oblak Hanny´s Voorwerp. Jeho světlo je ozvěnou „blízkého“ kvazaru v centru galaxie IC 2497, kterému nedávno došlo palivo. Kredit: Galaxy Zoo / projekt ING

Navzdory tomu prostorové rozložení zářivého výkonu Hannyinho Voorwerpu poukazuje právě tam - na střed galaxie IC 2497 a měření rychlostí odhalilo, že ionizaci plynu nezpůsobila jediná krátkodobá gigantická šoková událost. Zelené zabarvení ve viditelném světle odpovídá emisnímu spektru třikrát ionizovaných atomů kyslíku, což napovídá, jak energetické muselo být původní ionizující záření. Již v minulém roce mezinárodní tým astronomů vyslovil na základě mnoha různých měření předpoklad, že i když záření jádra blízké galaxie IC 2497 nemá dostatečnou energii a výkon pro vysoký ohřev Voorwerpu, tato zelená záhada je světelnou ozvěnou jeho, z astronomického hlediska nedávné mnohem výraznější aktivity. Protože Voorwerp dělí od galaktického centra 45 000 až 70 000 světelných let, je zřejmé, že před dobou za kterou světlo tuto vzdálenost překoná, tedy před maximálně 70 tisíci lety, musel Hannyin Voorwerp zasahovat vysoce energetický „jet“ - směrovaný proud vysoceenergetického (zejména rentgenového) záření, vysílaného z oblasti rotačních pólů kvazaru (viz příklad na obrázku vlevo). Čili před vesmírnou „chvilkou“ černá díra v jádru IC 2497 pohlcovala velké množství hmoty, jež kolem ní vytvářela mohutný akreční disk.

Jestli je tato teorie správná, vede k zajímavému poznání, jak rychle se taková obrovská aktivita kvazaru může utlumit. Za dobu trvající maximálně 70 tisíc let zářivý výkon galaktického jádra v IC 2497 poklesl minimálně sto, ale pravděpodobně až deset tisíc násobně – tedy o 2 až 4 řády. Tajemné zelené záření obrovského mraku ionizovaného plynu je pomalu vyhasínající svíčkou připomínající, že černá díra v centru galaxie IC 2497 musela nedávno z nedostatku zdrojů zahájit nízkoenergetickou dietu. Podrobnější článek 16členného mezinárodního týmu, do kterého patří i Hanny van Arkel, dnes již zaměstnaná v nizozemském Ústavu pro radiovou astronomii, zveřejnilo nedávné vydání odborného časopisu Astrophysical Journal Letters. Celý článek s přítažlivým názvem Náhlá smrt nejbližšího kvazaru je dostupný v databáze arXiv.