JWST poprvé objevil tři černé díry v jediné galaxii

Mezinárodní tým astronomů objevil tři aktivně se zvětšující supermasivní černé díry, které koexistují v jediné galaxii vzdálené více než 12,5 miliardy světelných let od Země. Je to vůbec poprvé, co byla taková trojice ve vzdáleném vesmíru identifikována.

Kosmické prvenství

Výsledky publikované ve středu v časopise Astronomy & Astrophysics vycházejí z pozorování galaxie J0148-4214, která vědci pořídili pomocí spektrografu pro blízkou infračervenou oblast (NIRSpec) na Vesmírném dalekohledu Jamese Webba v režimu integrálního pole (IFU). Tato galaxie existovala přibližně 1,2 miliardy let po Velkém třesku, při rudém posuvu kolem 5,02.mpg+1

„Jedná se o první důkaz existence tří aktivních černých děr v jediné galaxii ve vzdáleném vesmíru,“ uvedla Hannah Üblerová, vedoucí výzkumné skupiny v Institutu Maxe Plancka pro mimozemskou fyziku (MPE) a hlavní autorka studie.mpg

Dvě z černých děr se nacházejí v blízkosti galaktického středu, oddělené od sebe pouhými 620 světelnými lety, zatímco třetí leží přibližně 5 500 světelných let od středu. Jejich hmotnosti odpovídají přibližně 80 milionům, 2 milionům a 0,6 milionu hmotností Slunce. Nejméně hmotná z této trojice pohlcuje hmotu rychlostí, která překračuje Eddingtonův limit, což je teoretické maximum předpovídané standardními modely růstu černých děr.miragenews+1

Detekce neviditelného

Tým tyto černé díry identifikoval díky spektrálním stopám atomů vodíku, které se v gravitačním poli černých děr pohybují vysokou rychlostí. K rozlišení dvou těsně sousedících centrálních zdrojů vědci použili spektroastrometrii, což je metoda měřící přesné prostorové posuny v emisních čarách. Bez prostorově rozlišených dat poskytnutých přístrojem JWST by byla pravděpodobně detekována pouze jedna ze tří černých děr.mpg

Alternativní vysvětlení, včetně supernov, rázových vln, hvězdných větrů nebo velmi hmotných hvězd, byla vyloučena na základě další spektrální analýzy.mpg

Důsledky pro růst černých děr

Očekává se, že se centrální dvojice během příštích několika set milionů let sloučí, jak uvedl deník New York Times. „To naznačuje, že splývání černých děr může být další, rychlou cestou k jejich překotnému růstu v raném vesmíru,“ řekl Roberto Maiolino, profesor na Cambridgeské univerzitě a spoluautor studie.nytimes+1

Třetí, mimo střed umístěná černá díra může být pozůstatkem předchozího galaktického splynutí, který byl vymrštěn gravitačním zpětným rázem, nebo může migrovat směrem do středu. Celková hvězdná hmotnost hostitelské galaxie činí přibližně 1,3 miliardy slunečních hmotností, což znamená, že černé díry představují významný podíl na celkové hmotnosti systému.mpg

Podle vědců je tento systém možným předchůdcem splynutí černých děr, které by jednou mohlo být pozorováno budoucími detektory gravitačních vln, jako je LISA, vesmírný detektor plánovaný Evropskou kosmickou agenturou.miragenews+1