TLDR: Stlačovaný plyn mezi dvěma spojujícími se galaxiemi zřejmě vytvořil černou díru i bez hvězdné fáze. Preprint studie tuna a tuna.

Určo jste nečekali, že se dneska na sockách dozvíte o možné rozlousknutí velkého tajemství vesmíru a existence – je tomu však právě tak, gratuluji! Bohužel nejde o záhadu toho, kam mizí polovina spárovanáých ponožek – ale o něco skoro stejně mysteriózního…

Supermasivní černodíry jsou sice základem každé pořádné galaxie, je s nimi ale problém – ani dneska nemáme stále páru, jak přesně vznikají! Webbův teleskop nám ale při svém šmírování mladého vesmíru možná hodil poprvé svým digitálním okem i na tento jev!

„Co je za problém se suprmasivníma černoděrama?“

Jsou hodně velké! A nevíme, jak do takové velikosti narostly! Je pravděpodobné, že dílem vznikly spojováním menších černoděr (tomu fachmani odborněji říkají „light seeds“ scénář) dílem pak tím, že v mladém vesmíru bylo více plynu, který mohly schramstnout. Ale stejně se jeví, že narostly do svých rozměrů rychlostí čtyřicetiletých teenagerů z amerických seriálů…

Co hůře, není jasné, jak vlastně vznikly. Odhaduje se, že první hvězdy žily nejspíše jenom velmi krátce, než se explozivně zhroutily do prvních černoděr. Ale taky je možné, že černodíry vznikly již se samotným vesmírem (tzv. primordiální černodíry) nebo, že se zhroutily z hustých mračem plynu i bez hvězdné fáze – čemuž se říká „heavy seeds“ scénář…

A nejnovější pozorovačka Webba tohle vše nerozlouskla – dává ale snad možnou odpověď hned na dva dílky téhle suprskládačky!

„To spojování, že? Pamatuju si to z titulku!“

Přesně tak! Vědátoři z Yalu totiž úspěšně šmírovali první možné (výzkum furt probíhá) pozorované spojení dvou obří černoděr do supermasivní černodíry! A co víc, nynější interpretace pozorování nahrává možností přímého vzniku černých děr z mezihvězdného plynu i bez hvězdného mezistupně!

Pozorováno bylo v zásadě spojení dvou galaxií. Mezi jejich zářícími jádry se při něm zjevila třetí žhavá tečka. A vědci si myslí, že právě tam vznikla čerstvá supermasivní černá díra. Teorie vyloženě mluví o možném „přímém kolapsu“ – tedy o zhroucení obřího mračna plynu do černé díry bez nutnosti postupného růstu – alias direct collapse black hole v rámci teze „heavy seeds“.

Na vznik nicméně nedošlo jen tak z legrace, ale pod „tíhou“ gravitace dvou galaxií, což navíc již předpovídaly starší simulace!

„Takže galaxie vytvořily mezi sebou černodíru?“

Alespoň nynější interpretace pozorování naznačuje, že je tomu tak. Infinite Galaxy, jak autoři formáci poeticky pojmenovali, již nicméně má vlastní suprmasivní černodíry. Co se nečekalo, byl vznik oné třetí takové mezi nimi!

Zdá se, že během galaktické srážky se plyn uvnitř těchto dvou galaxií „šokuje“ a stlačuje. Takové stlačení mohlo stačit k vytvoření hustého uzlu, který se pak zhroutil do černé díry. Alternativní vysvětlení, že mezi oběma galaxiemi se náhodou nacházela další černodíra, zní, pravda, méně pravděpodobně. Následná pozorování (NIRSpec IFU spektroskopie) navíc prokázala, že radiální rychlost nové černé díry je v rámci 50 km/s ve shodě s okolním plynem, jak by tomu bylo, kdyby se skutečně vytvořila právě tam – nikoli jako „runaway“ nebo přenesená entita z jiné galaxie

Nicméně, pořád jde jen o pravděpodobný nález – bude třeba ještě dát skeptikům čas, jestli pozorování nelze vysvětlit třeba již existující černodírou vymrštěnou při spojení, nebo tak něcím…

„Ale co to řeší, když je k tomu třeba dvou jiných černoděr?“

Odhaduje se, že ačkoliv podobné srážky byly a jsou relativně vzácné události, podobně extrémní hustoty plynu byly zřejmě docela běžné v raných kosmických epochách v éře, kdy se teprve začínaly rodit galaxie!

A galaktické srážky jsou již dlouho navrhovány jako jeden z mechanismů, kterým mohou supermasivní černé díry růst. Když se obě „původní“ černodíry spojí, nedlouho poté je následuje i černodíra nová. Tím se celý proces znatelně urychluje…

Ačkoliv není zdaleka vyřešeno vše z toho, jak vznikly a/nebo narostly první černodíry, zdá se, že jsme na dobré cestě k vyřešení aspoň jednoho velkého tajemství vesmíru! A tak jistě ani záhada nepárujících se ponožek nemůže být příliš daleko…

[Ladislav Loukota]

Vědátor vznikl jako spinoff spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd, dnes jej provozuje spolek Hyperion Media. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – kontaktní mail je hatemail@vedator.org