Vodíková diéta urobila z čiernych dier tvrdú sci-fi v počiatkoch kozmu
Krátko po Veľkom tresku, po necelej miliarde rokov, už existovali galaxie so superťažkými čiernymi dierami v ich jadre, niekoľko miliárdkrát ťažšie ako slnko. Astronómovia to vedia z pozorovaní vzdialených kvazarov, aktívnych galaxií. Ako sa však čierne diery tak rýchlo zväčšili? Problém bol ešte komplikovanejší, pretože predchádzajúce pozorovania pomocou ALMA, Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array, ukázali v týchto raných galaxiách veľa prachu a plynu, čo podporovalo rýchlu tvorbu hviezd. Ale keď sa vytvorí veľa hviezd, zostáva málo na to, aby zásobili čiernu dieru.
Riešenie: Mladí giganti sa živili obrovskými zásobami studeného plynného vodíka. Astronómovia to teraz zistili pomocou veľmi veľkého ďalekohľadu Európskeho južného observatória ESO.
„Teraz môžeme po prvýkrát ukázať, že prvotné galaxie majú vo svojom prostredí dostatok potravy na to, aby uživili rast supermasívnych čiernych dier aj zvýšenú tvorbu hviezd,“ hovorí Emanuele Paolo Farina z Astronomického ústavu Maxa Plancka v Heidelbergu, Nemecko, ktoré viedlo výskum zverejnený dnes v časopise The Astrophysical Journal. „To zásadným spôsobom prispieva k riešeniu hádanky o tom, ako si človek musí predstaviť spôsob, akým sa vesmírne štruktúry vytvorili pred viac ako 12 miliardami rokov.“
„Prítomnosť týchto raných tvorov, ktorých hmotnosť je niekoľko miliárdkrát vyššia ako hmotnosť nášho slnka, je veľkým tajomstvom,“ hovorí Farina, ktorá tiež uskutočňuje výskum na Astrofyzikálnom inštitúte Maxa Plancka v Garchingu neďaleko Mníchova. Na vyriešenie tejto hádanky použili Farina a jeho kolegovia prístroj MUSE na VLT (Very Large Telescope) ESO v čilskej púšti Atacama na štúdium 31 kvasarov starých približne 870 miliónov rokov.
Astronómovia zistili, že 12 kvazarov bolo obklopených obrovskými zásobníkmi plynu: svätožiarou chladného a hustého vodíkového plynu, ktorý sa tiahne viac ako 100 000 svetelných rokov od centrálnych čiernych dier a jeho hmotnosť je miliardkrát vyššia ako slnečná. Tím tiež zistil, že tieto plynové haló boli pevne spojené s galaxiami, čo z nich robí perfektný zdroj potravy na podporu supermasívneho rastu čiernych dier aj rýchleho formovania hviezd.